Ejercicio 8 parte B

Re: Ejercicio 8 parte B

de Ricardo Marotti -
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En la parte a se pide hallar ambas velocidades respecto a un sistema fijo (el suelo). 

En tu solución creo no estás calculando la velocidad de P (solidario a  la rueda) respecto a este sistema, Además de que no veo cómo estás considerando el giro de la rueda. 

La forma de calcular lo que se pide es la siguiente. 

La velocidad del punto de contacto P como perteneciente a la placa es muy fácil ya que es simplemente  v_C \vec{i} siendo   \vec{i}  el versor hacia la derecha de la solución del compañero Matías. Esto es porque la placa solo se traslada hacia la derecha entonces todos sus puntos tienen la misma velocidad. 

Para hallar la velocidad del punto de contacto P solidario a la rueda lo más fácil es considerar un sistema de coordenadas fijo en la rueda y hallar la velocidad de arrastre o transporte del punto P en este sistema (que sería la velocidad absoluta de un punto fijo en ese sistema de coordenadas, o sea, solidario a la rueda). Esta estará dada por: 

  \vec{v_P} = \vec{v_O} + \vec{ \omega } \times (P-O)

donde   \vec{v_O}  es la velocidad absoluta (respecto al suelo) del centro del disco (considerado el origen de coordenadas de ese sistema). En la solución del compañero él consideró que   \vec{v_O} = - v_O \vec{i}  , porque orientó la velocidad del centro del disco hacia la izquierda (si ese punto se mueve hacia la derecha este  v_O será negativo). Luego   \vec{ \omega }  es la velocidad angular de este sistema, es decir la velocidad angular de la rueda, y vale   \omega \vec{j}  , siendo   \vec{j}  un versor perpendicular a la rueda saliente del plano del dibujo (cómo el que dibujó el compañero Matías), con   \omega  la velocidad angular de la rueda en sentido antihorario vista desde el extremo de ese versor, es decir 0.5 rad/s.  P - O = - R \vec{k}  , siendo   \vec{k}  un versor hacia arriba (ver figura del compañero Matías). Haciendo esta cuenta (teniendo en cuenta que la base   \vec{i}, \vec{j}, \vec{k}  que dibujó el compañero Matías no es directa) el resultado es el del miembro derecho de la primer ecuación de mi mensaje anterior (según   \vec{i}  ). 

Saludos: 

Ricardo. 

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