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No Boletín - Eje central (Ex.Ene/19)

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Enunciado)
Línea 18: Línea 18:
v_d=\frac{\vec{v}_{\! A}\cdot\vec{\omega}}{|\,\vec{\omega}\,|}=\frac{(\,v_x\,\vec{\imath}\,-2\,\vec{\jmath}\,+4\,\vec{k}\,)\cdot(\,2\,\vec{\imath}-\vec{\jmath}+2\,\vec{k}\,)}{|\,2\,\vec{\imath}-\vec{\jmath}+2\,\vec{k}\,|}=\frac{2\,v_x+10}{3}=-2\,\,\mathrm{m/s}\,\,\,\,\,\,\Longrightarrow\,\,\,\,\,\,v_x=-8\,\,\mathrm{m/s}
v_d=\frac{\vec{v}_{\! A}\cdot\vec{\omega}}{|\,\vec{\omega}\,|}=\frac{(\,v_x\,\vec{\imath}\,-2\,\vec{\jmath}\,+4\,\vec{k}\,)\cdot(\,2\,\vec{\imath}-\vec{\jmath}+2\,\vec{k}\,)}{|\,2\,\vec{\imath}-\vec{\jmath}+2\,\vec{k}\,|}=\frac{2\,v_x+10}{3}=-2\,\,\mathrm{m/s}\,\,\,\,\,\,\Longrightarrow\,\,\,\,\,\,v_x=-8\,\,\mathrm{m/s}
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==Velocidad de los puntos del eje central==
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La velocidad de los puntos del eje central es precisamente la velocidad mínima de todo el campo de velocidades, y se determina mediante la siguiente fórmula que ha sido deducida en la teoría:
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\vec{v}^{\mathrm{min}}=v_d\frac{\vec{\omega}}{|\,\vec{\omega}\,|}=\left(\,-\:\!\displaystyle\frac{4}{3}\,\vec{\imath}\:\!+\displaystyle\frac{2}{3}\,\vec{\jmath}\:\!-\:\!\displaystyle\frac{4}{3}\,\vec{k}\,\right)\,\,\mathrm{m/s}
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[[Categoría:Problemas de cinemática del sólido rígido (G.I.T.I.)]]
[[Categoría:Problemas de cinemática del sólido rígido (G.I.T.I.)]]

Revisión de 16:21 27 mar 2019

1 Enunciado

Sea un sólido rígido en movimiento instantáneo. La velocidad angular es \vec{\omega}=(2\,\vec{\imath}-\vec{\jmath}+2\,\vec{k}\,)\,\,\mathrm{rad/s}\,, la velocidad de deslizamiento (segundo invariante) es v_d=-2\,\,\mathrm{m/s}\,, y la velocidad del punto A(2,1,2)\,\,\mathrm{m}\, es \vec{v}_{\! A}=(v_x\,\vec{\imath}\,-2\,\vec{\jmath}\,+4\,\vec{k}\,)\,\,\mathrm{m/s}\,.

  1. ¿Cuánto vale la componente x\, de la velocidad del punto A\,?
  2. ¿Cuál es el valor (en \mathrm{m/s}\,) de la velocidad de los puntos del eje central del campo de velocidades?
  3. ¿Cuál de los siguientes puntos pertenece a dicho eje central?

B\left(0,-\displaystyle\frac{2}{3},-\displaystyle\frac{4}{3}\right)\,\mathrm{m}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,
C\left(\displaystyle\frac{8}{3},0,-\displaystyle\frac{4}{3}\right)\,\mathrm{m}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,
D\left(0,-\displaystyle\frac{8}{3},-\displaystyle\frac{4}{3}\right)\,\mathrm{m}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,
E\left(\displaystyle\frac{4}{3},\displaystyle\frac{4}{3},0\right)\,\mathrm{m}

2 Componente x de la velocidad del punto A

La velocidad de deslizamiento v_d\, (segundo invariante) es la proyección de la velocidad de cualquier punto sobre la velocidad angular. Por tanto, conocidas la velocidad de deslizamiento v_d\,, la velocidad angular \vec{\omega}\, y dos componentes de la velocidad \vec{v}_{\! A}\,, es posible deducir la componente de \vec{v}_{\! A}\, que falta a partir de la definición de la velocidad de deslizamiento:


v_d=\frac{\vec{v}_{\! A}\cdot\vec{\omega}}{|\,\vec{\omega}\,|}=\frac{(\,v_x\,\vec{\imath}\,-2\,\vec{\jmath}\,+4\,\vec{k}\,)\cdot(\,2\,\vec{\imath}-\vec{\jmath}+2\,\vec{k}\,)}{|\,2\,\vec{\imath}-\vec{\jmath}+2\,\vec{k}\,|}=\frac{2\,v_x+10}{3}=-2\,\,\mathrm{m/s}\,\,\,\,\,\,\Longrightarrow\,\,\,\,\,\,v_x=-8\,\,\mathrm{m/s}

3 Velocidad de los puntos del eje central

La velocidad de los puntos del eje central es precisamente la velocidad mínima de todo el campo de velocidades, y se determina mediante la siguiente fórmula que ha sido deducida en la teoría:

No se pudo entender (Falta el ejecutable de <strong>texvc</strong>. Por favor, lea <em>math/README</em> para configurarlo.): \vec{v}^{\mathrm{min}}=v_d\frac{\vec{\omega}}{|\,\vec{\omega}\,|}=\left(\,-\:\!\displaystyle\frac{4}{3}\,\vec{\imath}\:\!+\displaystyle\frac{2}{3}\,\vec{\jmath}\:\!-\:\!\displaystyle\frac{4}{3}\,\vec{k}\,\right)\,\,\mathrm{m/s}

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