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La cinemática de cuerpos rígidos aborda el estudio de movimientos sin deformaciones, manteniendo distancias constantes entre puntos. Se analiza la traslación, donde todas las partículas se mueven igual, y la rotación, con velocidades que varían según la distancia al eje. Se detalla cómo calcular velocidades y aceleraciones en movimientos planos, incluyendo el concepto del Centro Instantáneo de Rotación y las ecuaciones para rotaciones alrededor de ejes fijos.
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La cinemática de cuerpos rígidos es una disciplina de la mecánica clásica que se encarga de estudiar los movimientos de los cuerpos sin deformarse
Clasificación de los movimientos
Los movimientos de los cuerpos rígidos se clasifican en varios tipos, como el movimiento general tridimensional, el movimiento alrededor de un punto fijo, el movimiento plano general y la rotación alrededor de un eje fijo
Características y ecuaciones descriptivas
Cada tipo de movimiento tiene sus propias características y ecuaciones descriptivas que permiten analizarlos
La traslación y la rotación son los dos tipos de movimiento que pueden presentar los cuerpos rígidos
Velocidad lineal y angular
La velocidad lineal y angular son las dos formas de medir la velocidad en cuerpos rígidos
Centro Instantáneo de Rotación (CIR)
El CIR es un punto útil para analizar el movimiento plano de un cuerpo rígido
Componentes de la aceleración
La aceleración en cuerpos rígidos se compone de una componente tangencial y una componente normal o centrípeta
Cálculo de la aceleración
Para calcular la aceleración en cuerpos rígidos es necesario conocer tanto la velocidad angular como la aceleración angular del cuerpo en movimiento
El movimiento general de un cuerpo rígido es una combinación de traslación y rotación alrededor de un punto que no necesariamente es fijo
Para analizar el movimiento de cualquier punto en un cuerpo rígido es necesario sumar vectorialmente la velocidad y aceleración de traslación con las componentes debidas a la rotación
El análisis del movimiento en cuerpos rígidos es esencial para comprender y predecir su comportamiento dinámico en aplicaciones de ingeniería y física, y para diseñar sistemas mecánicos eficientes y seguros
00
Definición de cuerpo rígido
Objeto que no se deforma, distancia entre puntos permanece constante.
01
Análisis de movimientos sin causas
Estudio de la cinemática sin considerar fuerzas o momentos que generan movimiento.
02
Tipos de movimiento en cuerpos rígidos
Movimiento general 3D, alrededor de punto fijo, plano general, rotación eje fijo.
