MOVIMIENTO DE UNA PARTÍCULA CON RESPECTO RELATIVO) A UN SISTEMA COORDENADO COORDENADO MÓVIL CON TRASLACIÓN Y ROTACIÓN DE EJES Se deducirán ecuaciones cinemáticas generales, para velocidad y aceleración, que describen el movimiento relativo de una partícula con respecto a un sistema de coordenadas móviles. Debido a la generalidad en la derivación, estos dos puntos pueden representar dos
partículas que se mueven de manera independiente o bien dos puntos que se encuentra en un mismo o diferentes cuerpos rígidos.
Curso: DINÁMICA
EC114
Profesor: Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa
UNIVERSIDAD UNIVERSIDA D NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
MOVIMIENTO MOVIMIEN TO RELA RELATIVO TIVO CON TRASLACI TRASLACIÓN ÓN Y ROT ROTACIÓN ACIÓN DE EJES
Z z’
1) Coordenadas: a) X, Y y Z corresponden al sistema coordenado fijo.
P rr
y’
b)
j’
r
O’
ro’
k
j
i
X
k’
O
x’ , y’ y z’ corresponden corresponden al sistema coordenado móvil con una velocidad de
ro’ para O’ y con una velocidad de rotación w traslación
i’ x’
Y
con respecto a los ejes fijos X, Y y Z. 2) Puntos:
a) P es el punto móvil. b) O y O’ son los orígenes del sistema fijo y móvil.
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Z
3) Vectores de posición:
z’
P
a) r, es el vector posición del rr
y’
b) ro’,
j’
r
O’
ro’
k
O
es el vector posición
de O’ con respecto al sistema coordenado fijo X, Y y Z.
i’ x’
j
i
X
k’
punto móvil con respecto al sistema coordenado fijo.
Y
c) rr
es el vector posición del punto móvil con respecto al sistema coordenado móvil O’.
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MOVIMIENTO MOVIMIEN TO RELA RELATIVO TIVO CON TRASLACI TRASLACIÓN ÓN Y ROT ROTACIÓN ACIÓN DE EJES
Z z’
P
4) Vectores unitarios:
rr
y’ a) i , j y k son los vectores unitarios del sistema coordenado fijo (absoluto).
j’
r
O’
ro’
k
i’
b) i’ , j’ y k’ son son los vectores x’
j
i
X
k’
O
Y
unitarios del sistema coordenado móvil.
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MOVIMIENTO MOVIMIEN TO RELA RELATIVO TIVO CON TRASLACI TRASLACIÓN ÓN Y ROT ROTACIÓN ACIÓN DE EJES
Z z’
El vector posición, la velocidad
P rr
y’ j’
r
O’
ro’
k
r = X i + Y j + Z k
i’ x’
O
+ Y j + Z k = i X r
r = X i + Y j + Z k
j
i
X
k’
y la aceleración del punto P pueden escribirse con respecto a las coordenadas fijas:
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