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Péndulo compuesto

De Laplace

Contenido

1 Enunciado

Se tiene un péndulo compuesto consistente en una barra de longitud H y masa M suspendida por un punto situado a una distancia b del centro de la barra (b < H / 2). Suponiendo que la barra se desvía un ángulo pequeño $\theta_0$ respecto de la vertical y a partir de ahí se suelta:

  1. Determine el periodo de oscilación de la barra
  2. Calcule la fuerza ejercida sobre el punto de anclaje cuando la barra pasa por la vertical en su oscilación.

2 Ecuaciones de movimiento

Determinaremos en primer lugar la ecuación de movimiento para el ángulo θ que la barra forma con la vertical.

La barra constituye un sólido rígido sometido a dos fuerzas:

  • Su peso, M\vec{g}
  • La fuerza de reacción, Φ ejercida por el soporte

La suma de estas dos fuerzas produce la aceleración del centro de masas

M\vec{g}+\vec{\Phi} = M\vec{a}_C

La suma de los momentos produce la variación del momento cinético de la partícula

\vec{r}_C\times(M\vec{g})+\vec{r}_S\times\vec{\Phi} = \frac{\mathrm{d}\vec{L}_O}{\mathrm{d}t}

3 Periodo

4 Fuerza de reacción

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