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Anilla ensartada en dos varillas rotatorias (GIE)

De Laplace

Contenido

1 Enunciado

Una pequeña anilla se halla ensartada en las dos barras rotatorias de la figura. Las dos barras giran alrededor de puntos fijos O y A que distan una cantidad b. Las dos barras giran en sentido positivo, la de O con velocidad angular 2Ω y la de A con velocidad angular Ω. Inicialmente la barra de O se halla situada horizontalmente y la de A verticalmente.
  1. Determine la posición, velocidad y aceleración de la anilla como función del tiempo.
  2. Para el instante en que tg(Ωt) = 1 / 2 halle
    1. La posición, velocidad y aceleración de la anilla.
    2. El triedro de Frenet referido a la base canónica \left\{\vec{\imath},\vec{\jmath},\vec{k}\right\}
    3. Las componentes intrínsecas de la aceleración (escalares).
    4. El radio y el centro de curvatura.

2 Posición, velocidad y aceleración

2.1 Determinación de la posición

La posición en cada instante se halla conocida la distancia |\overrightarrow{OP}| como

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

La distancia |\overrightarrow{OP}| la calculamos resolviendo el triángulo OAP, del cual conocemos un lado y dos ángulos

|\overrightarrow{OA}|=b\qquad\qquad \angle{AOP}=2\Omega t\qquad\qquad \angle{OAP}=\frac{\pi/2}-\Omega t

2.2 Velocidad

2.3 Aceleración

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