Potencia de una fuerza externa

Potencia de una fuerza externa

de Michael Lucas Dickinson Castelli -
Número de respuestas: 4

Buenas,
Para calcular la potencia de una fuerza sobre un rigido,
Tengo que tomar si o si un punto perteneciente al rigido?
Y si es asi, solo puedo calcular la potencia de las fuerzas que actuan unicamente sobre ese punto?
O puedo aplicar la formula de potencia(ver imagen) visto desde un punto O para fuerzas que actuan en otros puntos totalmente diferentes del rigido?

En respuesta a Michael Lucas Dickinson Castelli

Re: Potencia de una fuerza externa

de Nicolás Casaballe -

Hola, Michael. Es una pregunta muy interesante.

Esa expresión para la potencia se desprende de combinar (1) reducción de un sistema de fuerzas y (2) distribución de velocidades de un rígido (revisa la sección 8.2 de las notas del curso o los apuntes de Marotti sobre dinámica del rígido, por ejemplo).

(1) Se puede demostrar que, para las ecuaciones cardinales, el efecto de un conjunto arbitrario de fuerzas que actúan sobre el sistema es equivalente al efecto de la resultante \vec R ^\text{(ext)} de las fuerzas externas, junto con el momento externo resultante \vec {\mathcal M}^\text{(ext)}_O con respecto a un punto arbitrario.

(2) El razonamiento para llegar a esa expresión de la potencia es válido cuando el punto considerado pertenece al rígido o, en forma un poco más general, cuando el punto considerado acompaña el movimiento del rígido. La clave es que la posición relativa de ese punto con respecto a todo el sistema rígido se mantenga fija y que las distancias no cambien (cuando el punto cumple esto pero no forma parte del cuerpo, se dice que pertenece a la extensión rígida del sistema). Eso permite usar la ecuación de distribución de velocidades.

Ahora que lo pienso, debe ser posible obtener una expresión general de la potencia usando un punto totalmente arbitrario, usando la expresión general de la velocidad con el teorema de Roberval, aunque nunca ví que nadie lo hiciera así... tampoco es claro para qué serviría hacer tal cálculo :-)

Espero que haya quedado más claro. No dudes en consultar de nuevo si hace falta.

Saludos,
NC

En respuesta a Nicolás Casaballe

Re: Potencia de una fuerza externa

de Michael Lucas Dickinson Castelli -
Excelente, entendi.
Aunque esto me genero otra duda,
La potencia de una fuerza sobre un rigido es absoluta? Es decir, siempre vale lo mismo sin importar en que punto me pare?
Lo mismo ocurre con la formula de energia cinetica para rigidos?
Desde ya muchas gracias,
Michael
En respuesta a Michael Lucas Dickinson Castelli

Re: Potencia de una fuerza externa

de Nicolás Casaballe -

Efectivamente, la potencia y la energía son escalares que no dependen del punto elegido para hacer el cálculo (sí dependen del sistema de referencia y pueden tener valores diferentes en sistemas relativos distintos).

En las notas de Marotti, en las páginas 10 y 11 muestra que el resultado de la potencia es invariante si cambiamos el punto de cálculo, gracias a la relación para el transporte del momento de las fuerzas.

Nos vemos,

NC