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Dictado por:Profesor Aldo Valcarce

2do semestre 2014Fsica: Rotacin de un Cuerpo Rgido

FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 FIS190C-2: Fsica para Ciencias.ObjetivoEn esta seccin dejaremos de considerar a los objetos como partculas puntuales. En vez, hablaremos de un cuerpo con masa (slido) indeformable (rgido).

Las fuerzas que actan sobre un slido rgido pueden ser diferentes a lo largo de ste.

Razn: el cuerpo humano o partes de l no pueden ser representados por un objeto puntual.FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Slido RgidoSe define como un cuerpo indeformable, de modo que las posiciones relativas de las partculas que lo constituyen se mantienen invariables.

Tipos de movimientos

Traslacin

Rotacin

o ambosFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014

Movimiento RotacionalHerramientas MatemticasFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Objeto PuntualMovimiento circular uniforme

FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 5Rotacin de un Slido RgidoFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 PPQCunto vale la longitud del arco entre P y Q?Cunto vale la longitud del arco entre P y Q?FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 En este caso particular:FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Para pasar de rapidez angular a velocidad angular se necesita definir un vector que indique el movimiento.

Como la rotacin de un cuerpo se hace entorno a un eje, hay dos posibles sentidos: horario y anti-horarioFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014

El vector unitario que describe a la velocidad angular est dado por el eje fijo de rotacin

FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014

El signo (positivo o negativo) lo definiremos segn cmo rotemos el objetoHorario: NegativoAnti-horario: PositivoRegla de la mano derechaSi la mano derecha se cierra sobre el eje de rotacin como se muestra en la figura:

4 dedos (todos menos el pulgar) apuntan en el sentido de la rotacin.

El pulgar indicar el sentido de la velocidad angular a lo largo del eje de rotacin.

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Sentido de la rotacinSentido de la velocidad angularFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Velocidad angular instantneaAceleracin AngularFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Aceleracin angular mediaAceleracin angular instantnea

La aceleracin angular es positiva si la rotacin va acelerando

La aceleracin angular es negativa si la rotacin va frenando.

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Un cuerpo se est acelerando si ambos velocidad y aceleracinapuntan en el mismo sentido.Un cuerpo se est frenando si ambos velocidad y aceleracin apuntan sentidos opuestos.Rotacin con aceleracin angular constanteAl igual que en movimiento rectilneo:

El grfico velocidad angular vs tiempo es una lnea recta.FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014

FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Rotacin con aceleracin angular constanteRealizando el mismo procedimiento que para el caso de un movimiento rectilneo acelerado para obtener la ecuacin:

Se puede llegar a:Rotacin con aceleracin angular constanteFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Ejercicio

FIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014 Qu velocidad angular tiene el disco cuando han pasado 0.5 s desde que comenz a detenerse?

Qu ngulo hace el segmento PQ con el eje x cuando han transcurrido los 0.5s?

Cunto tiempo demora en detenerse el disco?

Cuantas revoluciones ha dado desde que comienza a detenerse hasta que se detiene por completo?ResumenFIS109A 2: Fsica 2do semestre 2014