Ejercicio 4- Parcial 2020

Ejercicio 4- Parcial 2020

de Francisco Jose Garchitorena Topolanski -
Número de respuestas: 6

Buenas me quedo una duda en este ejercicio. Cuando calculan el tensor de inercia en la base de ejes principales, ponen como que el momento de inercia según er desde O es el mismo que desde G, no habría que aplicar Steiner ahí? Tampoco me queda claro cómo saca el de ebeta.

Muchas gracias!

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En respuesta a Francisco Jose Garchitorena Topolanski

Re: Ejercicio 4- Parcial 2020

de Ariel Fernández -

Estimado Francisco,

I_{G,\hat e_r} (o \hat e_1 según el dato de la letra en tu segunda imagen) es el momento de inercia del rígido para el eje especificado pasando por G. Ese momento de inercia no cambia si cambio a otro punto de referencia sobre el mismo eje (paso de G a O por ejemplo, que caen sobre el mismo \hat e_r, lo que te preguntás de Steiner se aplicaría al cambiar del centro de masas a otro punto pero cambiando también el eje, que se traslada) ya que genéricamente el momento de inercia  I_{Q,\hat{u}} (momento de inercia alrededor del eje \hat u pasando por Q) corresponde a la suma de los elementos de masa del sistema por la distancia al eje al cuadrado (ec. (7.15) Apuntes 2010):

I_{Q,\hat{u}}=\sum_{i\in S} m_id_i^2

que es independiente de qué punto use como referencia sobre el eje.

En cuanto al momento de inercia para \hat e _{\beta} pasando por O: I_{O,\hat e_{\beta}}, si usamos la fórmula anterior tenemos que d_i=R para todos los elementos del arco y nos queda simplemente:

I_{O,\hat e_{\beta}}=\sum_{i\in arco} m_iR^2=\left(\sum_{i\in arco} m_i\right)R^2.

La sumatoria entre parántesis es la masa M del arco, por lo que:

I_{O,\hat e_{\beta}}=MR^2.

Saludos,

Ariel.






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Re: Ejercicio 4- Parcial 2020

de Paula Fariña Tombesi -
Buenos dias Ariel, cuando decis "lo que te preguntás de Steiner se aplicaría al cambiar del centro de masas a otro punto pero cambiando también el eje, que se traslada", me genera cierta confusión, ya que pensaba que siempre cuando voy a cambiar la inercia de un punto a otro (como en este caso de G a O), estoy siempre acompañando a esos puntos con las base, es decir que el eje se traslada, entonces debo aplicar Steinner. No estaria viendo por que en este caso al calcular IO esto no sucede, yo veia en O a la base (e1,e2,e3), y para mi al cambiar de G a O se estaba trasladando el eje.
En respuesta a Paula Fariña Tombesi

Re: Ejercicio 4- Parcial 2020

de Juan Gabriel Guerra Franco -

hola, la base esa que decís efectivamente se coloca en O. Tu duda me parece que es, con el tensor. Si vos ves la deducción de como se llega a el momento de inercia respecto de un eje , te queda bien claro. Esta en el teórico del open fing. Pero de todos modos, G-O es un vector coolineal con e1, entonces, para ese momento de inercia, el steiner no cambia, podes hacer el tensor de inercia entrada a entrada y te va a dar lo mismo, xq la distancia que importa en el momento de inercia respecto de un eje, es la distancia perpendicular al eje a la que se encuentra el centro de masas del arco de cfa. pero el CM fijate que esta sobre  el eje er .Y te estas moviendo en el eje . Pero solo para ese, o sea, para una entrada (la 33) de la matriz del tensor de inercia es q vale esto. Si elegís el momento de inercia respecto del e fi ponele, si quisieras trasladar el eje a el CM del arco ahí si ya no sería 0. es la masa del CM por la distancia desde O al CM, que ya la tenes tmb xq te dan el CM. 

 Espero haber aclarado algo. 

Saludos. 

En respuesta a Juan Gabriel Guerra Franco

Re: Ejercicio 4- Parcial 2020

de Gabriel Cobas Camarri -

Buenas. Yo tenía la misma duda y hasta ahí me quedó claro. Lo que no entiendo es porque 

Io,eφ=Io,eβ-Io,er


Gracias

En respuesta a Gabriel Cobas Camarri

Re: Ejercicio 4- Parcial 2020

de Ariel Fernández -

Hola Gabriel,

se trata de un rígido plano, por lo que si tomás como referencia un punto del plano mismo, tal es el caso de O, la suma de los momentos de inercia con respecto a dos ejes cualesquiera del plano (\hat e_r y \hat e_\varphi) te va a dar el momento de inercia con respecto a un eje perpendicular al plano del rígido (ese eje es \hat e _\beta):

I_{O,\hat e_\beta}=I_{O,\hat e_r}+I_{O,\hat e_\varphi}

(podés ver la demostración de esta propiedad por ejemplo en Apuntes 2010 sección 7.2.3, cuyo punto de partida es la forma de un elemento del tensor de inercia y figura en la hoja de fórmulas segundo parcial). Luego, con I_{O,\hat e_r} como dato e I_{O,\hat e_\beta} calculado, podés hallar el momento de inercia que te falta.

Saludos,

Ariel.