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Cap. 8 <strong>Dinámica</strong> <strong>de</strong> rotación.<br />
<strong>8.</strong>4 MOVIMIENTO DE RODADURA DE UN CUERPO RÍGIDO.<br />
Se consi<strong>de</strong>rará ahora el caso más general <strong>de</strong> movimiento <strong>de</strong> rotación, don<strong>de</strong> el<br />
eje <strong>de</strong> rotación no está fijo en el espacio, sino que en movimiento, este se llama<br />
movimiento <strong>de</strong> rodadura. El movimiento general <strong>de</strong> un cuerpo rígido es<br />
muy complejo, pero se pue<strong>de</strong> usar un mo<strong>de</strong>lo simplificado limitando el análisis<br />
a un cuerpo rígido homogéneo con gran simetría, como un cilindro, una<br />
esfera o un aro, y suponiendo que el cuerpo tiene movimiento <strong>de</strong> rodadura en<br />
un plano. Consi<strong>de</strong>rar un cilindro uniforme <strong>de</strong> radio R que rueda sin <strong>de</strong>slizar en<br />
una trayectoria recta, como en la figura <strong>8.</strong>7. El centro <strong>de</strong> masa se mueve en<br />
línea recta, pero un punto en el bor<strong>de</strong> se mueve en una trayectoria más compleja,<br />
llamada cicloi<strong>de</strong>. A medida que el cilindro gira un ángulo θ, su centro<br />
<strong>de</strong> masa se mueve una distancia s = Rθ, por lo tanto, las magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la velocidad<br />
y la aceleración <strong>de</strong>l centro <strong>de</strong> masa para el movimiento <strong>de</strong> rodadura<br />
puro son:<br />
v<br />
a<br />
cm<br />
cm<br />
=<br />
=<br />
ds<br />
dt<br />
dv<br />
dt<br />
dθ<br />
= R = Rω<br />
dt<br />
cm<br />
dω<br />
= R = Rα<br />
dt<br />
Figura <strong>8.</strong>7<br />
Las velocida<strong>de</strong>s lineales en los diferentes puntos P, Q, P’ y Q’ sobre el cilindro<br />
en rotación se ven en los vectores <strong>de</strong> la figura <strong>8.</strong>7. La velocidad lineal <strong>de</strong>