Chat

Índice general  CIENCIAS  ** Física **  * Dinámica *

 

Inicio Índice Vídeos S._solar Y_más_allá Física Química Mates

  Tabla
Saltar a  



Temas similares

Duda ejercicio simple plano inclinado con rozamiento (1ºBTO)
Foro: * Dinámica *
Autor: Rososatriani
Resptas: 2
Duda ejercicio partícula sobre la que actúa una fuerza externa (UNI)
Foro: * Dinámica *
Autor: Jamatbar
Resptas: 1
Duda sobre tensión en el plano inclinado. Signo del peso (1ºBTO)
Foro: * Dinámica *
Autor: Tayloryork
Resptas: 1
Seguridad en una bicicleta. Momento de una fuerza. Torque (2ºBTO)
Foro: * Dinámica *
Autor: Jose10
Resptas: 1
 

   { VISITS } Vistas: 2227  |  { VISITS } Favoritos: 0  |   { VISITS } Suscritos: 5      
Suscritos: Julian403, Galilei, Felixupi, Google [Bot], Google [Bot]
Nuevo tema Responder al tema tema anterior Bajar tema siguiente
Autor Mensaje

Mensaje 11 Feb 12, 08:17  26294 # 1



Avatar de Usuario
Univérsitas

______________Detalles_
Univérsitas 

Registro: 11 Feb 12, 08:01
Mensajes: 10
_____________Situación_

Nivel Estudios: Universitari@
País: Argentina
Ciudad: Parana
Género: Masculino

______________________
Hola gente. Hace tiempo que tengo esta duda teórica con la dinámica de rotación, para ser más especifico con el torque o momento de fuerza.  
Tenemos una barra de una cierta longitud "L", en cuyo extremo se encuentra el centro de rotación. ¿Porque al aplicar la fuerza a una mayor distancia del centro de rotación, produce una mayor aceleración angular?, si la aceleración tangencial que proporciona dicha fuerza es la misma no importa si se aplique a una menor distancia que la anterior.

Saludos.
          
    Responder citando    


Marcadores y compartir
    

Mensaje 11 Feb 12, 23:00  26297 # 2


Avatar de Usuario
Admin Licenciad@

______________Detalles_
Admin Licenciad@ 

Registro: 28 Oct 05, 00:18
Mensajes: 9680
Mi nombre es: Andrés Jesús
_____________Situación_

Nivel Estudios: Licenciad@
País: España
Ciudad: Marbella (Málaga)
Género: Masculino

______________________
Hola,

Esto viene de:

Arco = φ·R

Para un mismo ángulo, a mayor radio, mayor arco (desplazamiento)

Derivando:

dArco/dt = R·dφ/dt     (para R cte)      V = ω·R

Derivando de nuevo:

dV/dt = (dω/dt)·R          =>    at = α·R

Cuando un cuerpo rota, la aceleración angular es la misma para todos los puntos del mismo pero la tangencial depende de R. En este caso de la distancia al punto de rotación.

Creo que estás confundiendo la aceleración del centro de masas que esta sí que no depende de donde actúen las fuerzas, con la aceleración tangencial de un punto dado girando alrededor del centro de masas. En el caso de la barra colgada el centro de masas no se traslada, rota alrededor del punto fijo de la barra. Estaríamos hablando de la rotación alrededor de este punto, no del movimiento de traslación del C.M. Creo que va por ahí la cuestión.


ImagenImagen
"Lee las NORMAS del foro. Gracias"
          
    Responder citando    
    

Mensaje 13 Feb 12, 04:25  26322 # 3


Avatar de Usuario
Univérsitas

______________Detalles_
Univérsitas 

Registro: 11 Feb 12, 08:01
Mensajes: 10
_____________Situación_

Nivel Estudios: Universitari@
País: Argentina
Ciudad: Parana
Género: Masculino

______________________
Claro eso si lo entiendo, pero mi duda va por otro lado. La fuerza es F=ma , si aplicamos una fuerza (siempre de la misma magnitud) sobre la barra y siempre formando un angulo de 90º con el brazo de la barra (para que sea mas fácil explicar), al ser la fuerza constate, la aceleración que le imprimirá a la barra será siempre la misma at, esta aceleración es transmitida a todas las partículas del sólido por las fuerzas internas de este, y como en mi ejemplo el sólido es un sólido ideal, todas las partículas de este experimentarán la misma aceleracíon at, igual a la que apliqué en este a una distancia "r" del centro de rotación.

Por lo que tú me dice Galilei, para una misma fuerza de prueba, si a esta la aplico a una distancia menor (r - r'), la aceleración tangencial será menor, por lo que la fuerza sería menor f/m=at . Y yo siempre imprimo la misma fuerza.

Ahí está mi duda, la observación me demuestra que en realidad es así, agarro una puerta y mientras mas lejos de la bisagra le aplico la fuerza (y vuelvo a repetir siempre la misma), mas fácil rota. Pero no entiendo por que.

saludos.
          
    Responder citando    
    

Mensaje 14 Feb 12, 04:45  26323 # 4


Avatar de Usuario
Univérsitas Amig@

______________Detalles_
Univérsitas Amig@ 

Registro: 25 Nov 11, 04:06
Mensajes: 90
_____________Situación_

Nivel Estudios: Universitari@
País: Colombia
Ciudad: Bogota
Género: Masculino

______________________
Hola Julian403:

La puerta gira dependiendo del valor y direccion de la fuerza; pero, también depende de la distancia con respecto a las bisagras donde se aplica la fuerza.
Sería muy dificil, por no decir imposible, si la fuerza la aplicamos en las bisagras para que la puerta gire ó si la fuerza la aplicamos en cualquier punto de la puerta y paralela al eje de giro.
De este hecho los físicos crearon el concepto de torque y asi como existe una dinámica de traslacion, crearon una dinámica de rotacion.

En la dinámica de rotacion, la fuerza se reemplaza por torque, la aceleracion lineal por la aceleracion angular y la idea más importante la masa inercial la reemplazan por el momento de inercia que depende del punto de giro (es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo). A partir de esto tenemos una segunda ley de Newton para la rotación:

torque=(momento de inercia)*(aceleracion angular)= F*R  (donde F es la componente perpendicular a R y R el punto donde se aplica la fuerza con respecto al eje de rotacion)

Vamos a la pregunta: ¿Porque al aplicar la fuerza a una mayor distancia del centro de rotación, produce una mayor aceleración angular?
Aplicamos la fuerza F a una distancia L de las bisagras, entonces el torque es: F*L = I *α1

Si aplicamos la misma fuerza F en un punto L/2 con respecto a las bisagras:  F*(½ L) = I *α2

De este par de ecuaciones concluimos: I *α1 = 2*I *α2  =>  α1 = 2*α2 =>      α1 > α2

Las dos ecuaciones anteriores también nos dice por que es más facil girar la puerta cuando la fuerza se aplica más lejos de las bisagras:  

T1 = F*L     ∧   T2 = F*(½ L)   =>   T1 = 2* T2  =>    T1 > T2

Con sólo aplicar la fuerza a una distancia mayor del eje de rotación, incrementamos el torque sobre la puerta.

Como te explicaron antes la aceleración tangencial depende del radio de giro y no es la misma para todas las partículas. at = α·R
          
    Responder citando    
    

Mensaje 15 Feb 12, 04:49  26324 # 5


Avatar de Usuario
Univérsitas

______________Detalles_
Univérsitas 

Registro: 11 Feb 12, 08:01
Mensajes: 10
_____________Situación_

Nivel Estudios: Universitari@
País: Argentina
Ciudad: Parana
Género: Masculino

______________________
Gracias a ambos por responderme.

Ahora para dejar en claro este tema, que hace tiempo lo llevo y no lo podía resolver, la duda me quedó claro al decir que la aceleración tangencial no solo depende de la fuerza sino también del radio en que se aplica. ¿estoy en lo correcto?  

Entonces, ahora hablando algebraicamente se multiplica a la fuerza por el radio para obtener I*alfha. ¿?

saludos.
          
       


Marcadores y compartir
   
 
Nuevo tema Responder al tema tema anterior Subir tema siguiente


Mens. previos:  Ordenar por  
Saltar a  

¿Quién está conectado?

Viendo este Foro: 0 registrados y 1 invitado



No puede abrir nuevos temas
No puede responder a temas
No puede editar sus mensajes
No puede borrar sus mensajes
No puede enviar adjuntos


Arriba