Cuando dos fuerzas actúan sobre una rueda, se forma un par de torsión de una pareja, ¿la velocidad de giro se debe a la pareja constante o se está acelerando?

rille para comparar el movimiento de línea recta movimiento de giro. : línea recta:

velocidad constante = 0 fuerza total = 0 aceleración. La fuerza (lo que sea que sea) causa un cambio en la velocidad (ya sea velocidad o dirección o ambas), que es lo que llamamos aceleración. F = M A. donde M es masa, una propiedad del material.

Aceleración = cambio en la velocidad (un vector) por unidad de tiempo.

Para movimiento de giro y “fuente de torsión”. una fuerza “pareja” total cero pero cada uno en dirección opuesta y NO a través del mismo punto. Las dos fuerzas combinadas son un par, o fuerza de torsión.

Causan una rotación o cambio en la aceleración angular. Par = “alfa” (no se puede escribir) = I * Acleración angular

“I” representa el momento de inercia, una propiedad similar a la masa que resiste el cambio en la rotación.

La física básica del movimiento en colisiones es P el momento, P = M * velocidad TOTAL de todas las partes es el mismo antes y después de las colisiones, pero cada parte puede intercambiar impulso. Si se aplica una fuerza a un objeto, hay un cambio en el impulso. la fórmula F = M * A: es más apropiada, F = Cambio en P por unidad de tiempo. P es un vector.

en rotación Par = I * cambio de momento angular

a veces se puede aplicar una fuerza “desviada” al centro de gravedad (centro de masa) de un objeto y AMBOS cambios lineales en P y cambios angulares en el momento angular tienen lugar.

esa es la razón principal por la cual todo en el espacio “gira”

El ímpetu angular se concibe por eso y el patinador sobre hielo o la gimnasta giratoria girarán más rápido cuando las áreas estén “metidas” cerca del cuerpo. el I se hace más pequeño, por lo que la velocidad angular tiene que aumentar para mantener el total constante.

Acabas de obtener un semestre en las reglas para calcular el movimiento de los objetos.

Ahora sabes (casi) tanto como yo.

Bs física.

PD: a los seres humanos les tomó toda la historia hasta aproximadamente 1700 para darse cuenta de eso.

Una pareja está formada por dos fuerzas iguales y opuestas que se compensan entre sí para que produzcan un momento puro (un par pero sin fuerza neta). Ver Pareja (mecánica).

Creo que está hablando de las fuerzas que actúan tangencialmente a la rueda para que la hagan rodar (y no está preguntando acerca de las fuerzas que empujan hacia arriba y hacia abajo sobre el eje, lo que causaría una precesión giroscópica).

Las dos fuerzas que empujan tangencialmente sobre la rueda harán que su velocidad de rodadura aumente con el tiempo. Es decir, provocará una aceleración angular. La rueda tendrá algún momento de inercia, I. La relación entre el par, el momento de inercia y la aceleración angular es

T = I alfa,

donde T = par, I = momento de inercia, y alfa es la aceleración angular en rad / s ^ 2.

Esto es análogo a la relación de aceleración de masa de fuerza lineal,

F = ma

donde F es fuerza lineal, m es masa (inercia lineal) y a es aceleración lineal.

Si aplica una fuerza constante a una masa, la aceleración es constante y la velocidad aumenta en proporción al tiempo.

Si aplica un par constante a un momento de inercia, la aceleración angular es constante y la velocidad angular (omega) aumenta en proporción al tiempo.

Si la pareja son todas las fuerzas involucradas y es sostenida, entonces obtienes una aceleración angular constante. Por supuesto, en una situación práctica es muy poco probable que sean todas las fuerzas involucradas. Por ejemplo, si hay fuerzas de fricción dependientes de la velocidad, por ejemplo, la resistencia al aire, la aceleración angular caerá gradualmente a cero y la velocidad angular se asintirá a cierta velocidad angular terminal.

En una rueda libre de girar, es decir, con fricción pequeña o insignificante, está acelerando (aumento de la velocidad angular) exactamente como en el caso de un punto sujeto a una fuerza constante (segunda ley)

En el caso real, considerando la fricción viscosa, hay un límite que ocurre cuando el contra-par generado por la fricción, proporcional a la velocidad si es viscoso, es igual al par externo. Cuando esto sucede, el movimiento se vuelve uniforme (sin aceleración angular).

Cualquier par [math] \ vec {\ Gamma} [/ math] en un cuerpo rígido causa una aceleración angular [math] \ vec {\ alpha} [/ math]; la ecuación que desea es el análogo rotacional de la Segunda Ley de Newton: [matemáticas] \ vec {\ Gamma} = I \ vec {\ alpha} [/ matemáticas] donde [matemáticas] I [/ matemáticas] es el momento de inercia – en realidad un tensor, pero seamos vagos. 😉 Ver Analogías rotacionales.

Piense en el par como una especie de “fuerza”. Al igual que una fuerza hace que un cuerpo se mueva más rápido (acelerar), un par hace que un cuerpo gire más rápido (aceleración angular). De hecho, todas las ecuaciones de movimiento se ven idénticas para una fuerza y ​​un par, o para un movimiento lineal y angular:

Lo importante a tener en cuenta es que, a diferencia de una fuerza, que es un vector, el par es un pseudovector

Debería acelerar la rotación de la rueda dependiendo de su momento de inercia, C = J * W ^ 2 donde C significa par, J momento de inercia y W es aceleración rotacional.