Rapidez de los puntos de un tornillo
De Laplace
1 Enunciado
Un tornillo de radio 2 mm y paso de rosca 1 mm avanza impulsado por un destornillador de forma que su punta se mueve a 2 mm/s. Determine la rapidez de los puntos del filete del tornillo.
![Archivo:tornillo.png](/wiki/images/2/24/Tornillo.png)
2 Solución
El tornillo realiza un movimiento helicoidal permanente. La rapidez de los puntos del filete es de la forma
![|\vec{v}_P| = \sqrt{v_d^2+\omega^2 d^2}](/wiki/images/math/7/0/c/70c331890d4642c223e182b9ba2e42ff.png)
siendo vd la velocidad de avance del tornillo (2 mm/s), d es la distancia del filete al eje del tornillo (2 mm) y ω es la velocidad angular, que aun no conocemos.
El valor de ω lo sacamos de que los puntos del filete describen una hélice, de forma que en el tiempo que dan una vuelta avanzan el paso de rosca b (1 mm). Por tanto
![\frac{2\pi}{\omega} = \frac{b}{v_d}\qquad \Rightarrow\qquad\omega = \frac{2\pi v_d}{b}=4\pi\,\frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{s}}](/wiki/images/math/2/c/9/2c9ce376f1bdf0571fd6aca72487fbd4.png)
lo que nos da la rapidez
![|\vec{v}_P| = \sqrt{2^2+(4\pi)^2\times 2^2}\,\frac{\mathrm{mm}}{\mathrm{s}} = 25.2\,\frac{\mathrm{mm}}{\mathrm{s}}](/wiki/images/math/0/4/7/04785728a0732a1fd519ed26d020773a.png)
Vemos que la velocidad de estos puntos es mucho mayor que la de avance, y es que recorren una distancia mucho mayor que si se movieran en línea recta.