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Energia cinetica de rotacion y segunda ley de newton para un sistema

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  • 1r ciclo Energia cinetica de rotacion y segunda ley de newton para un sistema

    Hola, voy a intentar explicarme lo mejor posible ya que no es una duda concreta es mas una duda sobre 2 conceptos y algunas de sus aplicaciones, a ver si alguien me lo puede aclarar.

    Muchas gracias de antemano si alguien se molesta en leer esta tochacho y me explica donde esta equivocado mi razonmiento

    Por lo que tengo entendido la energia cinetica de un sistema se conversa, en un objeto rodante seria la energia asocidada a la velocidad del centro de masas mas la energia cinetica de rotacion.

    Por otro lado si tu aplicas una fuerza en direccion al centro de masas de una esfera sobre una determinada superficie rodara si hay rozamiento, ya que la fuerza sobre el centor de masas no produce torque. Si la esfera rueda sin deslizar el rozamiento sera unicamente estatico.

    He visto un ejercicio donde iguala la energia cinetica de la esfera abajo de una cuesta, a la energia potencial arriba para calcular la altura que alcanzaria, hasta aqui todo correcto.

    He visto otro ejercicio donde una bola cae por una rampa y aplica la segunda ley de newton para un sistema, haciendo que la fuerza de la gravedad actue en el sentido del desplazamiento, y que la fuerza estatica de rozamiento actue en sentido contrario a el, provocando una fuerza que causa un torque y manteniendo la energia cinetica. ¿La fuerza estatica no deberia ser igual a la fuerza que aplica la gravedad?
    Aqui me surge una duda: Si una esfera sobre la que actua una fuerza en su periferia(y es la unica fuerza actuante), es decir como si fuera una fuerza de rozamiento, esta fuerza provocaria torque pero no provocaria desplazamiento, luego la segunda ley de newton; ¿No seria aplicable en este caso?, la energia cinetica seria unicamente la de rotacion.

    Y ahora otro caso, si aplicas una fuerza en direccion al centro de masas y quieres que el objeto ruede y no se deslice, la maxima fuerza que podras aplicar sera la maxima fuerza de rozamiento estatito que tenga ese objeto. Entonces el torque sera el aplicado por la fuerza de rozamiento estatico maxima, en direccion contrario al desplazamiento.
    Entonces (no estoy seguro si esto es asi) la fuerza resultante sobre el sistema seria 0 ya que la fuerza de rozamiento estatica se iguala a la fuerza que apliques, ¿La segunda ley de newton no tendria que dar aceleracion del centor de masas = 0 ? sin embargo es logico que el cuerpo va a empezarar a rodar y aqui me surge otra duda:

    Esta esfera tendria la misma energia cinetica de rotacion que la esfera quecomento anteriormente en la que solo actua una fuerza en la periferia, pero ademas tendria una energia cinetica asocidad a la velocidad de su centro de masas. No entiendo como con una misma fuerza resultante en 2 objetos igual puede causar que uno tenga energia que otro

    Despues de leer todo lo he escrito estoy casi seguro de que razono algo mal en relacion a la fuerza estaticade rozamiento, pero no se me ocurre que puede sera.A ver si alguien me ilumina
    Última edición por NaCl; 21/12/2011, 18:23:51.

  • #2
    Re: Energia cinetica de rotacion y segunda ley de newton para un sistema

    ¿La fuerza estatica no deberia ser igual a la fuerza que aplica la gravedad?
    Fíjate que si esto fuera así entonces la suma de las fuerzas que actúan en la dirección de la rampa sería nula por lo tanto la rueda no aceleraría respecto a la rampa, es decir, si estaba en reposo, seguirá en reposo. ¿Correcto?

    Aqui me surge una duda: Si una esfera sobre la que actua una fuerza en su periferia(y es la unica fuerza actuante), es decir como si fuera una fuerza de rozamiento, esta fuerza provocaria torque pero no provocaria desplazamiento
    Si la única fuerza actuante en la dirección de la superficie en la que está apoyada es como la de rozamiento entonces ésta fuerza la consideras en la 2da. ley también, es decir, que como bien decís vos, provoca torque, pero TAMBIÉN puede llegar a provocar desplazamiento del centro de masas, eso dependerá del problema en concreto.

    la energia cinetica seria unicamente la de rotacion.
    Si, si la esfera no se desplaza respecto a alguna superficie. Si se desplaza sobre la rampa sería la de rotación más la de traslación del centro de masas.

    Y ahora otro caso, si aplicas una fuerza en direccion al centro de masas y quieres que el objeto ruede y no se deslice, la maxima fuerza que podras aplicar sera la maxima fuerza de rozamiento estatito que tenga ese objeto. Entonces el torque sera el aplicado por la fuerza de rozamiento estatico maxima, en direccion contrario al desplazamiento.
    Entonces (no estoy seguro si esto es asi) la fuerza resultante sobre el sistema seria 0 ya que la fuerza de rozamiento estatica se iguala a la fuerza que apliques, ¿La segunda ley de newton no tendria que dar aceleracion del centor de masas = 0 ? sin embargo es logico que el cuerpo va a empezarar a rodar
    Es lógico si logras superar la fuerza de rozamiento estática máxima, hasta entonces, [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

    El último párrafo no lo entiendo. Me cuesta entender tus dudas, para la próxima recuerda que tienes que mejorar un poco la redacción y la ortografía; si te es posible, recuerda adjuntar algún esquema, imagen o letra original del problema en concreto que estás analizando y tus dudas mejor redactadas, fíjate que al final hasta te faltaron palabras para completar la oración; así nos facilitas a nosotros comprender bien tus dudas para poder ayudarte de manera eficaz y que a vos te sirva.

    Saludos,
    C7
    Última edición por Caballero777; 22/12/2011, 06:17:27.

    Comentario


    • #3
      Re: Energia cinetica de rotacion y segunda ley de newton para un sistema

      gracias por responder ya he resuelto mi duda

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