DEPARTAMENTO DE FISICA
DE INACAP
Dinámica de rotacional
Contenidos
Análisis Dinámico
Diagrama de cuerpo libre.
Seleccionar eje de coordenadas.
• Eje cartesiano para fuerzas.
• Eje de rotación para torques.
Aplicar segunda ley de Newton.
Movimiento de
traslación.
Movimiento de
Rotación.
Diagrama de
cuerpo libre.
M=masa
M POLEA
M2
M1
Diagrama de
cuerpo libre.
M POLEA
Tensión cuerda 1
T1
M1
Peso M1
W1
M2
M=masa
T=tensión
Diagrama de
cuerpo libre.
M POLEA
Tensión de la Polea
T1
T2
Tensión cuerda 2
T2
T1
M1
M2
W1
W2
Peso M2
a=aceleración
Ft
Diagrama de
cuerpo libre.
Fuerza techo
M POLEA
T1
La polea no se traslada,
simplemente rota.
T2
T2
M1
a1
T1
M1
Es un ejercicio donde el
movimiento
de
traslación esta separado
del
movimiento
de
rotación.
Wp
M2 a2
M2
M1 y M2, no rotan
sólo se trasladan
W2
W1
La Masa W1 > La Masa W2
Explicación
Se necesitan fuerzas para acelerar la polea, por lo tanto, la
tensión en ambos lados de la polea no son iguales.
M1 tiene su cuerpo cuyo peso es hacia abajo y la tensión de la
cuerda es hacia arriba, el mismo caso para M2.
En le caso de la Polea en la tensión T1 actúa
hacia abajo, el mismo caso para M2.
Debemos incluir el peso de la polea y la fuerza
del techo, que evita que colapse al piso.
.- En este caso la masa M1 es mayor a la masa
M2, M1 acelera hacia abajo y M2 acelera hacia
arriba y la polea rota en la dirección indicada,
es decir, dirección contraria de las manecillas
del reloj. ( Dirección de la aceleración)
En este ejercicio se visualiza que los movimientos de traslación y de rotación están
separados, M1 y M2 no rotan solo se trasladan, y la Polea rota pero no se traslada.
Por lo tanto el ejemplo anterior quedaría ….
Entonces ahora veremos la selección de los ejes de coordenadas...
O
Aplicando ...
M1
= 3 kg
M2
= 1 kg
Mpolea = 2 kg
2 kg
W1 – T1 =M1a
1kg
3 kg
Explicando la formula ... ( descubriendo T1)
Datos
Formula
Aplicación
M1
= 3 kg
M2
= 1 kg
Mpolea = 2 kg
W1 – T1 =M1a
(3kg)*(9,8 m/s2 )-T1 =(3 kg)*a
T1 = 29,4 N-(3kg)*a
Explicando la formula ... ( descubriendo T2)
Datos
Formula
Aplicación
M1
= 3 kg
M2
= 1 kg
Mpolea = 2 kg
T2 – W1 = M2a
T2 - (1 kg)*(9,8 m/s2 ) = (1 kg)*a
T2 = 9,8 N - (1 kg)*a
Entonces…
T1 = 29,4 N-(3kg)*a
T2 = 9,8 N-(1kg)*a
Incorporamos nuestro tercer cuerpo..( la Polea)
= rFsinθ
wp = 0
Ft = 0
T1=
+rT1
T2=
-rT2
rT1- rT2 = Iα
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