lunes, 31 de julio de 2023

Física Final Mar 23 TA – 4 Cinemática

 Un cuerpo gira en sentido antihorario describiendo una trayectoria circular de radio 2 m. El cuerpo parte con velocidad nula de la posición A y se mueve con aceleración angular constante γ = π 1/s2. En la figura, i y j denotan los versores cartesianos.

 



 Entonces, el vector aceleración del cuerpo cuando éste pasa por primera vez por el punto B es:

̶ 2 π m/s2 i ̶ 2 π2 m/s2 j          5 ̶ 4 π m/s2 i ̶ 4 π2 m/s2 j         5 2 π2 m/s2 j

5 ̶ 2 π m/s2 i + 2 π2 m/s2 j       5 ̶ 2 π m/s2 i ̶ 4 π2 m/s2 j         5 ̶ 2 π m/s2 i

 

 

a = at + ac (ecuación vectorial)

 

Donde

a = aceleración

 

at = aceleración tangencial = γ R (tangencial a la trayectoria y en sentido al desplazamiento)

 γ = aceleración angular = π 1/s2

R = radio = 2 m

 

ac = aceleración centrípeta = ω^2 R (perpendicular a la trayectoria y en sentido al centro de giro)

ω  = velocidad angular

 

 

Ecuación horaria angular

α = αo + ωo t +1/ 2 γ t^2

ω = ωo + γ t

 

Donde

α  = ángulo barrido = π/2

αo = ángulo inicial = 0

ωo = velocidad angular inicial = 0 (parte del reposo)

 

Reemplazando y despejando t de la ecuación horaria del ángulo

t = raíz (2 α / γ) = raíz (2 π/2 / (π 1/s2) = 1 s

 

Reemplazando en la ecuación horaria de la velocidad angular

ω = γ t = (π 1/s2) 1 s = π 1/s

 

Reemplazando en  ac

ac = (π 1/s)^2 2 m = 2 π2 1/s2    

sentido del movimiento en B = - j

 

Reemplazando en at

at = = π 1/s2 2 m = 2 π 1/s2

Sentido hacia el centro de la trayectoria en B = - i

 

Reemplazando en a

a = - 2 π 1/s2 i -  2 π2 1/s2 j

 

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