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Explique, dando una fundamentacipon fisica sólida de ¿Por qué un helicóptero tiene fuera del rotor principal, un segundo rotor pequeño montado en un eje horizontal en la parte de atrás del fuselaje?.

Describa el movimiento resultante del helicóptero si el rotor de cola de deteriora y deja de funcionar, mientras el helicoptero se encuentra en vuelo.

definiré como mi sistema de estudio el helicóptero

si el helicóptero solo tubiese el rotor principal (que le ayuda a su sustentación) rotaría sobre si mismo en el aire.

esto es devido a que el helicoptero hace girar el rotor principal, como el helicóptero ni sube ni baja, significa que la fuerza neta dado por la sustentación y el peso es cero, por lo que puedo considerar que no hay fuerza externa sobre este sistema.

por lo que no habiendo también un torque neto sobre mi sistema, la cantidad de movimiento angular debe conservarse. esto hace que si el helicoptero hace rotar al rotor principal, el helicoptero también deberá rotar pero en sentido contrario. esto es lo que sucedería si se averiase el rotor de la cola del helicóptero.

gracías al rotor pequeño, se evita el fenómeno anteriormente mencionado, y el helicópteor puede avanzar en lugar de rotar sobre si mismo.

esa sería mi respuesta para este problema, pero tengo 2 complicaciones.

1) no manejo los vectores asociados al movimiento angular, por lo que dudo de mi respuesta asociada al rotor pequeño.

2) mi respuesta asociadoa al rotor pequeño está mas asociada al instinto y al creo haberlo oido por ahí, más que en una fundamentación física sólida.

por lo que me guastaría ver la posibilidad de que me pudiesen a completar mi respuesta...gracias  

De una manera intuitiva se puede explicar así:

Supongamos un taladro que tiene una velocidad de giro ω y un astronautas quiere apretar un objeto que tiene la misma masa y forma que él. Coge el taladro y se lo conecta al tornillo fijado en el objeto.

ω' del astronauta
ω'' del objeto
ω del taladro
I momento de inercia del astronauta y del objeto

Como inicialmente no hay momento cinético L = I·ω = 0, cuando el taladro gire debe de seguir siendo cero:

I·ω' + I·ω'' = 0

ω' = -ω'' = ω/2

Ambos girarán con igual velocidad angular pero en sentido contrario.

Ahora el astronauta fija los pies al brazo robótico de la STS y realiza la misma operación. Ahora ω' = 0 y por tanto ω'' = ω (velocidad del taladro)

Este es el papel que juega el rotor de cola, 'fijar' al helicóptero para que no gire produciendo un momento contrario.

En realidad todo esto es una consecuencia de la tercera ley de Newton pero aplicada a las rotaciones.

F = dP/dt

M = dL/dt

Aún no lo acabo de entender:

Si el rotor hace que el helicóptero este "quieto" o fijo en una posicion, entonces lo que hace es aplicar una fuerza colineal con su momento angular??. Por otra parte, el rotor tambien hará que el helicóptero gire en torno a la cola...como es esto??..

Efectivamente, pero en mucha menor medida. Esta tendencia a rotar alrededor del rotor se compensa con una mayor fuerza sustentadora del rotor principal. Es decir, si el rotor trasero rota hacia atrás el helicóptero tenderá a rotar hacia abajo pero el rotor grande impide que lo haga.

De hecho el aparato gira a derechas e izquierda aumentando o disminuyendo el giro del rotor trasero (a cambiando el ángulo de las aspas). Lo mismo ocurre cuando quiere subir o bajar (en este caso se hace cambiando el ángulo de las aspas). Para avanzar se desplaza hacia delante el eje que mantiene al rotor principal de forma que la fuerza que hace éste tiene una componente hacia delante que lo hace avanzar.

El control del giro del rotor trasero se hace con dos pedales controlados por los pies y el avance o retroceso mediante una especie de palanca vertical controlada con la mano.

ok, muchas graicas, no estaba tan periddo en mi respuesta al parecer =)