Movimientos de un sólido rígido

GLOSARIO

• Eje instantáneo de rotación y deslizamiento:

  Recta constituida por los puntos de un sólido cuya velocidad es la de deslizamiento.

• Movimiento de arrastre con un sólido:

  es el movimiento que tendría un punto material externo, suponiendo que perteneciera al sólido

• Movimiento relativo respecto de un sólido:

  el movimiento que tendría un punto material externo suponiendo que el sólido estuviera en reposo.

• Velocidad relativa:

  la velocidad con la que el observador relativo ve moverse al punto

• Aceleración de arrastre:

  la aceleración absoluta que tendría el punto si perteneciera al sólido rígido.

• Aceleración relativa:

  aceleración del punto para un observador situado en el sistema móvil

• Observador absoluto:

  observador situado en un sistema absoluto

• Sistema absoluto:

  sistema de referencia al que se vincula un triedro fijo

• Velocidad de deslizamiento de un sólido rígido:

  velocidad del punto cuya velocidad tiene módulo mínimo

EJE INSTANTÁNEO DE ROTACIÓN Y DESLIZAMIENTO EIRD

Lugar de los puntos del sólido cuya velocidad es la velocidad de deslizamiento (velocidad mínima). El EIRD es siempre paralelo a la velocidad angular donde sus puntos tienen la velocidad de deslizamiento. Cuando la velocidad de deslizamiento es nula, se le denomina EIR.

• AXOIDE FIJO:

  lugar de los puntos del espacio que pertenecen o han pertenecido al EIR

• AXOIDE MÓVIL:

  lugar del sólido que pertenecen o han pertenecido al EIR.

CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS DE UN SOLIDO RIGIDO.

Se clasifican dependiendo del segundo invariante.

MOVIMIENTO INSTANTÁNEOS

• Movimiento helicoidal tangente: cuando el segundo invariante es distinto de 0
• Movimiento degenerado: cuando el segundo invariante es nulo
  • Movimiento de traslación instantáneo: la velocidad angular es nula y no existe EIRD
  • Movimiento de rotación instantáneo: cuando la velocidad de deslizamiento es nula y solo tenemos EIR
  • Sólido en reposo instantáneo: cuando la velocidad angular y la velocidad de deslizamiento es nula.

MOVIMIENTOS FINITOS

• Movimiento de traslación permanente: cuando la velocidad angular es nula, los puntos del sólido describen trayectorias paralelas.
• Movimiento de rotación permanente: cuando el sólido gira permanentemente entorno a una recta fija en el espacio. Cada punto describe circunferencias alrededor del eje. La recta es el EIR permanente.
• Movimiento helicoidal: el sólido se mueve alrededor de una recta, pero sus puntos no tienen por qué tener velocidad nula
• Movimiento giroscópico: cuando el EIRD pertenece a un haz de rectas que pasan por un punto fijo del espacio.

MOVIMIENTO RELATIVO DE DOS SOLIDOS EN CONTACTO

Caracterizamos el contacto por lo que sucede en la zona de contacto.

• Deslizamiento puro: velocidad de deslizamiento distinta de cero y la velocidad relativa nula
• Rodadura pura: no hay deslizamiento y la componente de pivotamiento es nula
• Pivotamiento puro: velocidad relativa nula y velocidad de rodadura 0
• Movimiento general: aparecen los 3

MOVIMIENTO PLANO

En este tipo de movimiento, la velocidad angular es siempre perpendicular al plano del papel.

CENTRO INSTANTÁENO DE ROTACIÓN. BASE Y RULETA

Como la velocidad de deslizamiento es nula, va a haber un punto del sólido con velocidad nula. Dicho punto es el CIR del sólido. Ruleta: los puntos del sólido que en algún momento han pasado o han pertenecido al CIR. Base: puntos del plano que han estado en el CIR. Son dos curvas que se tocan en el CIR y representan el movimiento del sólido por la rodadura de la ruleta respecto a la base. Cuanto mas lejos esta el punto I, más grande será la velocidad. Velocidad de sucesión: a la que se mueve el CIR Posición de los ejes: Y hacia el centro de la base Z en sentido de la w (perpendicular al papel) X regla de la mano derecha