Entrar Página Discusión Historial Go to the site toolbox

Partícula unida a un sistema articulado

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
Línea 28: Línea 28:
<center><math>\vec{r}=\overrightarrow{OP}=h\left(\cos(\Omega t)+\cos(2\Omega t)\right)\vec{\imath}+h\left(\mathrm{sen}(\Omega t)-\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}</math></center>
<center><math>\vec{r}=\overrightarrow{OP}=h\left(\cos(\Omega t)+\cos(2\Omega t)\right)\vec{\imath}+h\left(\mathrm{sen}(\Omega t)-\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}</math></center>
 +
 +
Una vez que tenemos el vector de posición, calculamos la velocidad instantánea derivando una vez respecto al tiempo
 +
 +
<center><math>\vec{v}=-h\Omega\left(\mathrm{sen}(\Omega t)+2\,\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\imath}+h\Omega\left(\cos(\Omega t)-2\cos(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}</math></center>
 +
 +
y la aceleración derivando una seguna vez
 +
 +
<center><math>\vec{a}=-h\Omega^2\left(\mathrm{cos}(\Omega t)+4\,\mathrm{cos}(2\Omega t)\right)\vec{\imath}-h\Omega^2\left(\mathrm{sen}(\Omega t)-4\,\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}</math></center>
==Magnitudes en t=0 ==
==Magnitudes en t=0 ==
== Magnitudes en t = &pi;/(2&Omega;)==
== Magnitudes en t = &pi;/(2&Omega;)==
[[Categoría:Problemas de cinemática tridimensional de la partícula (GIE)]]
[[Categoría:Problemas de cinemática tridimensional de la partícula (GIE)]]

Revisión de 10:40 30 oct 2015

Contenido

1 Enunciado

Se tiene un sistema articulado formado por dos barras de la misma masa y la misma longitud h situadas sobre una superficie horizontal. La primera barra tiene un extremo O fijo, de forma que gira alrededor de él con velocidad angular constante Ω respecto a un sistema de ejes fijos OXY. La segunda barra está articulada en el extremo A de la primera y gira respecto de los mismos ejes fijos con una velocidad angular − 2Ω. En el instante t = 0 el sistema está completamente extendido a lo largo del eje OX.

  1. Escriba las ecuaciones horarias de la posición del punto B para todo instante.
  2. Para el instante t = 0 halle
    1. La velocidad y la rapidez.
    2. La aceleración como vector y sus componentes intrínsecas (escalares).
    3. El radio y el centro de curvatura.
  3. Para el instante t = π / (2Ω) calcule
    1. La velocidad y la rapidez.
    2. La aceleración como vector y sus componentes intrínsecas (escalares).
Archivo:barras-articuladas-rotatorias-2.png

2 Ecuaciones horarias

Podemos halalr la posición instantánea mediante una suma vectorial

\overrightarrow{OP}=\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{AP}

siendo

\overrightarrow{OA}=h\cos(\Omega t)\vec{\imath}+h\,\mathrm{sen}(\Omega t)\vec{\jmath}

y

\overrightarrow{AP}=h\cos(-2\Omega t)\vec{\imath}+h\,\mathrm{sen}(-2\Omega t)\vec{\jmath}=h\cos(2\Omega t)\vec{\imath}-h\,\mathrm{sen}(2\Omega t)\vec{\jmath}

lo que da

\vec{r}=\overrightarrow{OP}=h\left(\cos(\Omega t)+\cos(2\Omega t)\right)\vec{\imath}+h\left(\mathrm{sen}(\Omega t)-\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}

Una vez que tenemos el vector de posición, calculamos la velocidad instantánea derivando una vez respecto al tiempo

\vec{v}=-h\Omega\left(\mathrm{sen}(\Omega t)+2\,\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\imath}+h\Omega\left(\cos(\Omega t)-2\cos(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}

y la aceleración derivando una seguna vez

\vec{a}=-h\Omega^2\left(\mathrm{cos}(\Omega t)+4\,\mathrm{cos}(2\Omega t)\right)\vec{\imath}-h\Omega^2\left(\mathrm{sen}(\Omega t)-4\,\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}

3 Magnitudes en t=0

4 Magnitudes en t = π/(2Ω)

Herramientas:

Herramientas personales
TOOLBOX
LANGUAGES
licencia de Creative Commons
Aviso legal - Acerca de Laplace