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4.7. Ejemplo de movimiento de precesión

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Campo de velocidades)
(Campo de aceleraciones)
Línea 24: Línea 24:
==Campo de aceleraciones==
==Campo de aceleraciones==
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El campo de aceleraciones tiene la expresión general
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<center><math>\vec{a}^P = \vec{a}^O + \vec{\alpha}\times\overrightarrow{OP}+\vec{\omega}\times(\vec{\omega}\times\overrightarrow{OP})</math></center>
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==Componentes intrínsecas==
==Componentes intrínsecas==
[[Categoría:Problemas de cinemática del sólido rígido]]
[[Categoría:Problemas de cinemática del sólido rígido]]

Revisión de 20:35 3 ago 2010

Contenido

1 Enunciado

El movimiento de precesión de una peonza puede describirse como una rotación en torno a un eje instantáneo que a su vez está rotando, manteniéndose fijo el punto de apoyo. Supongamos el caso particular

\vec{v}^O = \vec{0}        \vec{\omega}=3\cos(t)\vec{\imath}+3\,\mathrm{sen}\,(t)\vec{\jmath}+4\vec{k}
  1. Determine el campo de velocidades del sólido.
  2. Determine el campo de aceleraciones del sólido. ¿Es la aceleración de un punto igual a la derivada de la velocidad en ese punto respecto al tiempo?
  3. Halle, para cada instante las componentes intrínsecas de la aceleración y el radio de curvatura de los puntos
 \overrightarrow{OA}=5\vec{k}\qquad \overrightarrow{OB}=5\vec{\imath}

2 Campo de velocidades

Por tratarse de una rotación pura

\vec{v}^P = \overbrace{\vec{v}^O}^{=\vec{0}} + \vec{\omega}\times\overrightarrow{OP}=\vec{\omega}\times\vec{r}=
\left|\begin{matrix}\vec{\imath} & \vec{\jmath} & \vec{k}\\ 3\cos(t) & 3\,\mathrm{sen}\,(t) & 4 \\ x & y & z\end{matrix}\right|

Separando en componentes cartesianas

\begin{matrix}
v_x & = & \omega_y z - \omega_z y & = &3z\,\mathrm{sen}\,(t)-4y\\
v_y & = & \omega_z x - \omega_x z & = &4x - 3z\cos(t)\\
v_z & = & \omega_x y - \omega_y x & = &3y\cos(t)-3x\,\mathrm{sen}\,(t)
\end{matrix}

3 Campo de aceleraciones

El campo de aceleraciones tiene la expresión general

\vec{a}^P = \vec{a}^O + \vec{\alpha}\times\overrightarrow{OP}+\vec{\omega}\times(\vec{\omega}\times\overrightarrow{OP})

4 Componentes intrínsecas

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