Este documento describe los tres tipos de movimiento plano de un cuerpo rígido: traslación, rotación alrededor de un eje fijo, y movimiento plano general. La traslación incluye traslación rectilínea y curvilínea. La rotación ocurre cuando un cuerpo gira alrededor de un eje fijo. El movimiento plano general es una combinación de traslación y rotación, donde la traslación ocurre en un plano y la rotación alrededor de un eje perpendicular a ese plano. También define
2. 16.1 MOVIMIENTO PLANO DE UN
CUERPO RÍGIDO.
El movimiento plano de un cuerpo rígido ocurre
cuando todas sus partículas se desplazan a lo largo de
trayectorias equidistantes de un plano fijo.
Existen tres tipos de movimiento plano de un cuerpo
rígido
3. TRASLACIÒN
Este tipo de movimiento ocurre cuando una línea en el
cuerpo, permanece paralela a se orientación original,
durante todo el movimiento.
4. Cuando las trayectorias del movimiento de dos puntos
cualesquiera del cuerpo son líneas paralelas, el
movimiento se llama TRASLACIÓN RECTILÍNEA.
5. Si las trayectorias del movimiento se desarrollan a lo
largo de lineas curvas equidistantes, el movimiento se
llama TRASLACIÓN CURVILÍNEA.
6. ROTACIÓN ALREDEDOR DE UN EJE
FIJO.
Cuando un cuerpo rígido gira alrededor de un eje fijo,
todas sus partículas, excepto las que quedan en el eje
de rotación, se mueven a lo largo de trayectorias
circulares.
7. MOVIMIENTO PLANO GENERAL
Experimenta una combinación de traslación y
rotación.
La traslación se presenta en un plano de referencia y la
rotación ocurre alrededor de un eje perpendicular al
plano de referencia.
8.
9.
10. Considere un cuerpo rígido sometido a traslación
rectilínea o a traslación curvilínea en el plano x-y.
11. POSICIÓN
Las localizaciones de los puntos A y B en el cuerpo, se
definen con respecto a un marco de referencia fijo x, y
por medio de vectores de posición rA y rB.
El sistema de coordenadas x`, y` trasladante
permanece fijo en el cuerpo con su origen en A,
conocido como punto base.
12. La posición de B con respecto a A esta denotada por el
vector de posición relativa rB/A (“r de B con respecto a
A”). Por suma vectorial
rB = rA + rB/A
13. VELOCIDAD
Una relación entre las velocidades instantáneas de A y
B se obtiene mediante la derivada con respecto al
tiempo de esta ecuación vB = vA + drB/A /dt. En este caso
vA y vB denotan velocidades absolutas puesto que estos
vectores se miden con respecto a los ejes x, y.
14. El termino drB/A /dt = 0, puesto que la magnitud de rB/A
es constante por definición de un cuerpo rígido y como
este traslada la dirección de rA/B también es constante.
Por consiguiente,
vB = vA
15. ACELERACIÓN
Al considerar la derivada con respecto al tiempo de la
ecuación de velocidad se obtiene una relación similar
entre las aceleraciones instantáneas de A y B:
aB = aA