1r ciclo Duda

[jauwlfd]

Hoy he tenido el examen cuatrimestral de mecanica y tengo una duda respecto de un problema. El enunciado es el siguiente: Una varilla de 15 kg de masa y 2 m de longitud puede girar alrededor de un eje situado a 0,5 m del extremo B. En el extremo A, hay un muelle, cuya constante elástica es 6.86*10^5 N/m. Al comprimir 2 cm el muelle, la varilla se encuentra en horizontal y en reposo. Se suelta la varilla y me pide calcular cuando la varilla pasa por la vertical: a) la velocidad angular b) aceleracion normal y tangencial del cdm y c) la reacción del eje O sobre la varilla. Yo lo he resuelto de la siguiente manera: 1º he calculado la fuerza elastica del muelle, 2º he calculado el momento de la fuerza elastica respecto del eje y como M=I*[FONT=sans-serif]α y el momento de inercia se calcula aplicando el teorema de Steiner, he calculado la aceleracion angular, 3º usando las ecuaciones del movimiento circular, he calculado el tiempo que tarda en llegar hasta la vertical y despues he calculado la velocidad angular cuando la varilla esta vertical, 4º conociendo la velocidad angular y sabiendo que el cdm dista 0,5 m del eje de giro, he calculado la aceleracion normal y la tangencial. El ultimo apartado no he sabido hacerle, pero por accion y reaccion la reaccion del eje sera igual en modulo y opuesta en sentido a la fuerza ejercida por la varilla sobre el eje. Me gustaria saber como lo resolveriais vosotros para compararlo con lo mio

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[javier m]

Re: Duda

En mi opinión, resolver ese problema usando dinámica, a menos que se hagan simplificaciones enormes, es demasiado díficil.

Mira que el torque del resorte va a variar. En general el movimiento es complicado.

Lo mejor sería usar conservación de la energía: El peso es una fuerza conservativa, lo mismo la fuerza elastica y además en este caso la reacción del eje O parece que no hace trabajo alguno ya que la fuerza es perpendicular al movimiento de todas las particulas que conforman la barra (A menos que haya fricción)

[jauwlfd]

Re: Duda

En mi opinión, resolver ese problema usando dinámica, a menos que se hagan simplificaciones enormes, es demasiado díficil.

Mira que el torque del resorte va a variar. En general el movimiento es complicado.

Lo mejor sería usar conservación de la energía: El peso es una fuerza conservativa, lo mismo la fuerza elastica y además en este caso la reacción del eje O parece que no hace trabajo alguno ya que la fuerza es perpendicular al movimiento de todas las particulas que conforman la barra (A menos que haya fricción)

El muelle creo que es independiente de la varilla, el dibujo que he puesto no es el mismo que el que me venia en el examen, pero mas o menos me acuerdo de como era. Deberia de haber mencionado que el examen es de fundamentos de mecanica y termodinamica de 1º del Grado en Fisica