Examen Diciembre 2017, ejercicio 2

Examen Diciembre 2017, ejercicio 2

de Leandro Jair Machado Da Silva -
Número de respuestas: 2

Buenas, no entiendo de dónde sale el vínculo al comienzo en la solución. Yo me definí x de la pared de la figura hasta el centro del disco y planteé que la velocidad del punto diametralmente opuesto al contacto con la guía es nula (no estoy seguro porqué esto sería así, ni si está bien). En ese caso, llego a que  \dot{x}=-R\omega . Está bien el planteo? por qué es así? No sé si estoy usando el dato de que el hilo está tenso con eso (en caso negativo, cómo uso este dato?), o qué..

En respuesta a Leandro Jair Machado Da Silva

Re: Examen Diciembre 2017, ejercicio 2

de Ariel Fernández -

Hola Leandro,

el hilo es inextensible, por lo que la velocidad* del extremo que lo sujeta a la pared (que es nula) debe igualar a la velocidad del punto donde comienza el enrollamiento sobre el disco; luego, como ese punto del disco en contacto con el hilo debe tener la misma velocidad que ese extremo, resulta que la velocidad del punto de contacto del disco con el hilo debe ser nula (el disco está rodando sin deslizar sobre el hilo, por verlo de alguna manera).

Si vos identificás con x al centro del disco y plantéas adecuadamente distribución de velocidades entre el centro y el punto de contacto con el hilo, llegás al vínculo que tenés (suponiendo \omega positivo para un giro horario, claro).

El dato del hilo tenso está siendo usado en todo lo anterior, de lo contrario no se podría establecer el vínculo que surge de la inextensiblidad ya que todo depende de que el hilo se mantenga recto en el tramo no enrollado, lo que sucede gracias a cierta tensión; faltaría entonces si querés, comprobar que F\geq0 (con la F de la solución) en todo el movimiento (no se pide explícitamente, pero nos deja tranquilos verificar que es así!).

Saludos,

Ariel.

(*) más precisamente, deberíamos decir la componente de la velocidad según la dirección del hilo