Torque y momento angular

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Torque y momento angular

  1. 1. Colegio Adventista Subsector Física Arica Profesor: Ignacio Espinoza Braz
  2. 2. <ul><li>Los cuerpos con ejes de rotación, como ruedas de vehículos, puertas y ventanas pueden girar cuando sobre ellas se ha aplicado cierta fuerza. </li></ul><ul><li>Se observa, de acuerdo con la figura, que este giro del cuerpo se facilita cuando la fuerza es grande y/o cuando aumenta la distancia del punto de aplicación de la fuerza respecto al eje de rotación.  </li></ul>Eje de giro Eje de giro
  3. 3. <ul><li>Por esta razón, las fuerzas aplicadas directamente en el eje no producen giro . </li></ul><ul><li>Si hacemos girar una rueda o una puerta, los factores que determinan la efectividad de una fuerza en el torque, son la magnitud de la fuerza F aplicada perpendicularmente a una distancia del eje de giro, denominado brazo. Esto es: </li></ul>
  4. 4. <ul><li>Sabemos que la fuerza, se puede definir como: </li></ul><ul><li>Si reemplazamos esta definición de fuerza en el módulo del torque, obtenemos: </li></ul>
  5. 5. <ul><li>A partir de la relación anterior, podemos definir el momento angular como: </li></ul><ul><li>Por lo cual, tenemos finalmente que: </li></ul>
  6. 6. <ul><li>En pocas palabras, podemos decir que el torque produce una variación o cambio en el momento angular de un conjunto de partículas o un objeto rígido. </li></ul>
  7. 7. <ul><li>Consideremos una piedra de 400[g] atada a una cuerda de 80[cm] que se hace girar desde el reposo hasta alcanzar una rapidez tangencial de 2[m/s]. </li></ul><ul><ul><li>¿Cuál es el módulo del momento angular de la piedra en reposo? </li></ul></ul><ul><ul><li>Cuando la piedra alcanza la rapidez de 2[m/s], ¿Cuál es el módulo de su momento angular? </li></ul></ul><ul><ul><li>¿Cuál es la variación del momento angular de la piedra? </li></ul></ul><ul><ul><li>¿Cuál fue el torque aplicado sobre la piedra si demora 0,32[s] en alcanzar los 2[m/s]? </li></ul></ul>
  8. 8. <ul><li>Se define el momento angular como el producto entre su inercia rotacional y su velocidad angular, en pocas palabras: </li></ul><ul><li>Este resultado es válido independiente de la forma del objeto o si es un cuerpo extenso o puntual. </li></ul>
  9. 9. <ul><li>En un movimiento lineal, la aplicación de una fuerza externa produce un cambio en el movimiento. </li></ul><ul><li>Según la relación anteriormente estudiada, al aplicar un torque sobre un sistema giratorio, produce un cambio en el momento angular del sistema. </li></ul>Movimiento Lineal Movimiento Rotacional
  10. 10. <ul><li>¿Qué Ocurre si el Torque Aplicado sobre un sistema es cero? </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Si ocurre esto, estamos frente a un resultado muy importante y notable, conocido como ley de conservación del momento angular. </li></ul><ul><li>Es decir, el momento angular inicial es igual al momento angular final, en un proceso en el cual es torque neto es cero. </li></ul>

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