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gedefet
Nivel 9
Edad: 34
Registrado: 06 May 2008
Mensajes: 936
Carrera: Electrónica
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| Bueno, les escribo para comentarles sobre un ejercicio...fue el delfinal pasado. Había dos cilindros, uno con una fuerza F aplicada en la parte superior (es decir, a dos radios del piso) y en el otro cilindor (igual al otro) la fuerza F estaba aplicada en el CM. Ambos rodaban sin deslizar. Preguntaban valor de la FR, de la acm, y el trabajo de la fuerza F en un seg, por consideraciones energéticas. Cómo lo harian? Yo no estoy seguro de haberlo hecho todo bien. Saludos
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sabian_reloaded
Nivel 9
Edad: 34
Registrado: 18 Jun 2009
Mensajes: 2925
Ubicación: El bosque platense
Carrera: No especificada
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Mirá, rápidamente, lo único que te puedo decir es que si rodan sin deslizar, la fuerza de roce es 0, porque en un cilindro ideal, solo hay un punto de contacto con el suelo, que tiene velocidad 0 (lo podés comprobar a partir de la condición de rodadura).
Para la aceleración, creo que nunca aprendí a sacar la aceleración bajo consideraciones energéticas. Para aceleraciones siempre usas Newton (sea angular o lineal).
Y el trabajo de la fuerza en 1 segundo, no entiendo bien. La fuerza siempre actua sobre la parte de arriba?? Si es así, podríass plantear que el trabajo neto es la variación de energía cinética (Teorema W-K) pero no estoy seguro si vale para cuerpo rígido. Calcúlo que sí. Aunque en la energía cinetica vas a tener que considerar la lineal y la rotacional (la suma de ellas).
No sé si estará bien, aún no termino de cursar física.
Saludos
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Guido_Garrote
Moderador
Edad: 35
Registrado: 14 Oct 2007
Mensajes: 3319
Ubicación: AHÍ!
Carrera: Civil
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| sabian_reloaded escribió:
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Mirá, rápidamente, lo único que te puedo decir es que si rodan sin deslizar, la fuerza de roce es 0, porque en un cilindro ideal, solo hay un punto de contacto con el suelo, que tiene velocidad 0 (lo podés comprobar a partir de la condición de rodadura).
Para la aceleración, creo que nunca aprendí a sacar la aceleración bajo consideraciones energéticas. Para aceleraciones siempre usas Newton (sea angular o lineal).
Y el trabajo de la fuerza en 1 segundo, no entiendo bien. La fuerza siempre actua sobre la parte de arriba?? Si es así, podríass plantear que el trabajo neto es la variación de energía cinética (Teorema W-K) pero no estoy seguro si vale para cuerpo rígido. Calcúlo que sí. Aunque en la energía cinetica vas a tener que considerar la lineal y la rotacional (la suma de ellas).
No sé si estará bien, aún no termino de cursar física.
Saludos
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No, ojo, si ruenda sin resbalar, entonces el punto de contacto es el CIR y la fuerza de rozamiento en dicho punto es estatica...
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lolita90
Nivel 3
Edad: 34
Registrado: 12 Ago 2009
Mensajes: 50
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Yo lo que hice fue plantear las ecuaciones de newton y las de momento... en un cilindro la fuerza F y la fuerza de rozamiento hacian momento, mientras que en el otro cilindro solo hacia momento la fuerza de rozamiento porque la fuerza F estaba aplicada sobre el centro de masa. Con esas ecuaciones pude sacar la aceleracion y la Froz.
Y despues para sacar el trabajo de la fuerza F, puse que segun el teorema de las fuerzas vivas la variacion de la energia cinetica era igual al trabajo de las fuerzas, y las fuerzas que hacian trabajo eran F y la fuerza de rozamiento (el peso y la normal no porque eran perpendiculareas al movimiento). Entocnes te quedaba...
deltaEc = LF + LFroz
Los cuerpos partian del reposo entocnes la energia cinetica inicial era cero.. y la energia cinetica final la sacabas una ves que encontrabas la velocidad final que la sacabas con las ecuaciones de cinematica, porque tenias el tiempo y la aceleracion. Despues sacabas el LFroz = Frzo x distancia recorrida x cos 180 (la distancia recorrida tambien la sacabas con las ecuaciones de cinematica). Una ves que tenias deltaEc y LFroz desejabas LF.
Eso hice yo... Espero que este bien
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Indecision
Nivel 5
Edad: 34
Registrado: 10 Sep 2007
Mensajes: 137
Ubicación: R4
Carrera: Industrial
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En mi tema era un poco distinto, (un cuerpo que sube con una fuerza arriba, y tenés que diferenciar como varía gamma si es un aro o cilindro.. y despues calcular el trabajo de subir (con consideradiones energéticas) durante un segundo) pero yo hice más o menos así:
con suma de momentos, despuejas la aceleración en función de F, Fr, I(cm) y R, pero tenés que despejar también Fr porque depende de Gamma, entonces como rueda sin deslizar, Vcm= w * (-)r y derivando Acm=-gamma*r (en la dirección x) esta última ecuación, la igualás a la de suma de fuerzas en x,(porque toda la acm es en x), y de ahí despejás la fuerza de roce, que después cuando la metés en la ecuación de gamma que te habia quedado al principio, llegas a que Gamma = (-2F-Px)R / (Icm+mR^2) entonces gamma depende de I, y es distitno para un aro y para un cilindro.
para la segunda parte, W tiodas las fuerzas es delta T (e cinetica)+ delta v(potencial), que es WF no cons + Wf cons (respectivamente) entonces, la normal y Py no hacen trabajo poruqe son siempre ortogonales a la trayectoria, y el trabajo de todas las fuerzas es WF, WFr, y WPx, entonces, para el WFr, hice la integral de F ds, que despues la cambie por integrla de Fr v dt, como la v en el punto donde se aplica Fr es 0, entonces el trabajo de Fr es 0, y para Wf, hacés la integrla tambiando tambien ds= v*dt y de ahí, usas v=vcm+(w*r) y de ahí, reemplazás w= vcm/r (esto se puede??) y te queda que tinegral de F 2v dt es el Wf, y sacás 2f afuera, y te queda integral de V dt, y lo cambiás por integrla dx, con x entre x(0) y x(1), y de ahi reemplazás en la ec. del Mruv, y finalmetne Wf es F*a (con a la aceleración del Cm del cuerpo, solo los metros, poruqe los segundos ^2 se fueron con 1seg^2 que reemplazas en el MRUV), y el trabajo de Px lo calculas con la varación de E potencial, que la inicial es 0, y la final m*g*h, y h es x(1)*sen alfa... finalmente sumas todos los trabajos.. y a mi me dio (4F^2-Px^2)/4m pero realmetne tengo muchas dudas de que esto esté bien, y en el examen lo entregué acs en blanco el ejercicio, asíque lo preparé por si me lo toman oral... bueno.. cualquier corrección será SUPER AGRADECIDA!!!
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sabian_reloaded
Nivel 9
Edad: 34
Registrado: 18 Jun 2009
Mensajes: 2925
Ubicación: El bosque platense
Carrera: No especificada
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| Guido_Spada escribió:
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No, ojo, si ruenda sin resbalar, entonces el punto de contacto es el CIR y la fuerza de rozamiento en dicho punto es estatica...
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Mirá no te quiero mentir, lo repasaré en estos días para dar el final, pero estoy casi seguro de que en una rodadura de un cuerpo ideal, no hay fuerza de roce, pues esto implicaría que el cuerpo se frene, y algo que si recuerdo es que una rueda ideal puesta a rodar, nunca se frenaría.
Cualquier cosa dije, pero cualquiera. El punto de contacto no tiene velocidad, pero si no hubiera ninguna fuerza, ese punto se tendria que mover a ![[tex] v_{cm} [/tex]](images/latex/85c71d9fc4f06cda50c10aba519f8bed2965b630_0.png "[tex] v_{cm} [/tex]") es por ello que la fuerza de roce tiene que ser la que logre velocidad 0 para ese punto (en magnitud) y además ejercer un torque como para perpetuar de la rodadura
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gedefet
Nivel 9
Edad: 34
Registrado: 06 May 2008
Mensajes: 936
Carrera: Electrónica
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| lolita90 escribió:
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Yo lo que hice fue plantear las ecuaciones de newton y las de momento... en un cilindro la fuerza F y la fuerza de rozamiento hacian momento, mientras que en el otro cilindro solo hacia momento la fuerza de rozamiento porque la fuerza F estaba aplicada sobre el centro de masa. Con esas ecuaciones pude sacar la aceleracion y la Froz.
Y despues para sacar el trabajo de la fuerza F, puse que segun el teorema de las fuerzas vivas la variacion de la energia cinetica era igual al trabajo de las fuerzas, y las fuerzas que hacian trabajo eran F y la fuerza de rozamiento (el peso y la normal no porque eran perpendiculareas al movimiento). Entocnes te quedaba...
deltaEc = LF + LFroz
Los cuerpos partian del reposo entocnes la energia cinetica inicial era cero.. y la energia cinetica final la sacabas una ves que encontrabas la velocidad final que la sacabas con las ecuaciones de cinematica, porque tenias el tiempo y la aceleracion. Despues sacabas el LFroz = Frzo x distancia recorrida x cos 180 (la distancia recorrida tambien la sacabas con las ecuaciones de cinematica). Una ves que tenias deltaEc y LFroz desejabas LF.
Eso hice yo... Espero que este bien
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Pero la froz no hace trabajo...porque como el cilindro no desliza, no podes establecer un diferencial r (recorda la definicion de trabajo como una integral). Hoy vi mi final, y estaba bien como lo hice...pero ni me acuerdo  . Sé que el trabajo me quedó en función de la fuerza F al cuadrado.
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manon
Nivel 5
Edad: 35
Registrado: 04 May 2009
Mensajes: 159
Ubicación: paradero desconocido
Carrera: Civil
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claro, la unica fuerza que hace trabajo es F, pero ahi hay que fijarse cuánto varía la Vcm segun la aceleracion que te dio por newton, y aplicar que:
W(todas las fuerzas)=W(F)=variacion de Ec= Ec.rot.+Ec.trasl.(comienza en reposo)= 1/2*m*((delta)v)^2+1/2*I*((delta)w)^2,
y usas que v=w.r, porque rueda.. y ahi sale
saludosssss
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La Verdadera Fuente Del Mal.
El peor analfabeto es el analfabeto político. Él no oye, no habla ni participa en los acontecimientos políticos. No sabe que el costo de la vida, el precio de los frijoles, del pescado, de la harina, del alquiler, del calzado y de las medicinas dependen de las decisiones políticas.
El analfabeto político es tan animal que se enorgullece e hincha el pecho al decir que odia la política. No sabe el imbécil que de su ignorancia política proviene la prostituta, el menor abandonado, el asaltador, y el peor de los bandidos, que es el político aprovechador, embaucador y corrompido, lacayo de las empresas nacionales y multinacionales.
Bertold Brecht
(al que le pique, que se rasque)
Grupo Google de la Comisión de Estudiantes de Civil: ¡SUMENSE, CIVILES!
civilesfiuba.blogspot.com
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Aimé
Nivel 6
Registrado: 19 Jun 2010
Mensajes: 222
Carrera: No especificada
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| gedefet escribió:
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Pero la froz no hace trabajo...porque como el cilindro no desliza, no podes establecer un diferencial r (recorda la definicion de trabajo como una integral). Hoy vi mi final, y estaba bien como lo hice...pero ni me acuerdo . Sé que el trabajo me quedó en función de la fuerza F al cuadrado.
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Cuando un cuerpo rueda sobre una superficie, cualquier superficie, y ademas se traslada hay necesariamente una fuerza que hace que el cuerpo no resbale al avanzar y ademas pueda rodar al hacerlo por el contacto con el piso. Esta fuerza es la fuerza de rozamiento estatica que esta aplicada en el CIR justo donde se apoya a cada instante el aro(tambien podria ser una esfera o un cilindro). Esta fuerza de rozamiento no hace trabajo a medida que el cuerpo avanza porque esta aplicada justito en el contacto entre el plano y el cuerpo que gira en todo momento. Lo que tiene de importante este punto, donde esta aplicada la fuerza que hace que gire(fuerza de rozamiento estatica) es que instantaneamente el cuerpo en ese punto esta quieto y solo instantaneamente la velocidad en ese punto es cero. Por lo que no se traslada, sino que aparece instantaneamente en puntos distintos, entonces no recorre una distancia y no hace trabajo, por lo que podes igualar la Emecanica inicial con la final tranquilamente ya que no tenes fuerzas no conservativas haciendo trabajo.
Ahora, cuando un cuerpo rueda sin deslizar cualquier punto que este sobre la superficie del cuerpo recorre la misma distancia que el Centro de Masa, esto es porque el cuerpo no patina y ademas de trasladarse rueda. Entonces la velocidad del Centro de masa va a ser igual a la velocidad en cualquier punto de la superficie porque los dos puntos recorren la misma distancia en el mismo tiempo. Entonces se cumplen las siguientes condiciones que son las que usabamos en movimiento circular porque en definitiva este es un movimiento circular que ademas tiene traslacion con aceleracion constante(o sea se mezcla MCU con MRUV):
Velocidad tangencial(o del centro de masa) = W(velocidad angular).Radio
y
aceleracion tangencial(o del centro de masa) = gama(acaleracion angular). Radio
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Cuando los que mandan pierden la vergüenza, los que obedecen pierden el respeto.
No hay que temer a los que tienen otra opinión, sino a aquellos que tienen otra opinión pero son demasiado cobardes para manifestarla. Napoleon Bonaparte.
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yesik
Nivel 2
Edad: 36
Registrado: 23 Nov 2010
Mensajes: 16
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| pregunta, como hago para ubicar el sistema de referencia con respecto a omega??
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Jackson666
Nivel 9
Edad: 37
Registrado: 01 Feb 2009
Mensajes: 1980
Ubicación: Martínez
Carrera: Electricista
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| yesik escribió:
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pregunta, como hago para ubicar el sistema de referencia con respecto a omega??
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O sea, sabés para dónde apunta ![[tex]\omega[/tex]](images/latex/259e7d0d285148024daf9bf600a78a97db60ec9b_0.png "[tex]\omega[/tex]") y querés saber a dónde está el sistema de referencia?
Si es así, la respuesta es: regla de la mano derecha o del saca-corcho.
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AlanB
Nivel 9
Edad: 33
Registrado: 08 Mar 2010
Mensajes: 977
Ubicación: Quilmes
Carrera: Mecánica
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| yesik escribió:
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pregunta, como hago para ubicar el sistema de referencia con respecto a omega??
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¿Por "omega" te referis a la velocidad angular del disco?
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yesik
Nivel 2
Edad: 36
Registrado: 23 Nov 2010
Mensajes: 16
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si a ese me referiero con w, la velocidad angular. por que por ejemplo si gira
como las agujas del reloj utilizo la terna derecha entonces w es positiva o negativa???????
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koreano
Nivel 9
Registrado: 15 Jul 2010
Mensajes: 1796
Carrera: No especificada
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| Básicamente lo que hacés es "intuir" para que lado va a girar el/los cuerpos y elegís el sistema para que te quede positivo, de acuerdo con la regla de la mano derecha. Es decir, si gira en el sentido de las agujas del reloj elegirías x positivo hacia la izquierda e y positivo hacia arriba. Pero esto es una cuestión de signos, podés elegir cualquier sistema de referencia y si haces todo acordemente te dan resultados iguales de acuerdo al sistema. En los exámenes y en la resolución de ejercicios en general no te obligan a usar un sistema de referencia en especial así que usa lo que mas te guste, después los resultados quedan acorde y listo.
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yesik
Nivel 2
Edad: 36
Registrado: 23 Nov 2010
Mensajes: 16
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| muchisimas gracias loco!!!!!!!!!!! fuiste de mucha ayuda. Che y si elijo q en el sentido delas agujas del reloj sea negativo y tomo la terna derecha. w es negativo? el modulo
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