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Dinámica rotacional
Torque, dinámica del movimiento rotacional
LOGRO DE APRENDIZAJE
Al término de la sesión el estudiante analiza y evalúa magnitudes dinámicas en cuerpos que giran.
TEMARIO
Torque.
 TEMA 1
Dinámica rotacional.
 TEMA 2
Resolución de ejercicios.
 TEMA 3
Dinámica del movimiento rotacional
Analizaremos el movimiento circular de una partícula de masa m1 que forma parte de un sólido que gira alrededor de un eje fijo bajo la acción de una fuerza tangencial Ftan y una fuerza radial Frad.
El torque es
El torque neto sobre el sólido es
El torque neto sobre un sólido es igual al momento de inercia alrededor de su eje de rotación por su aceleración angular. Es similar a la segunda ley de Newton.
Ftan
Frad
r1
0
Dinámica del movimiento rotacional
Si un cuerpo solo gira como la polea:
Si un cuerpo rueda como la esfera:

cm

Ejercicio
Calcule el módulo y la dirección del torque neto sobre la varilla alrededor del punto O debido a las tres fuerzas aplicadas.
Solución
30,0°
2,00 m
3,00 m
O
F1 = 12,0 N
F2 = 8,00 N
F3 = 4,00 N
Ejercicio
La polea en forma de disco sólido mostrada en la figura tiene un diámetro de 0,12 m y 50 kg de masa. La cuerda enrollada en la polea le produce una fuerza constante de 9,0 N. 
(a) Dibuje el DCL de la polea. 
(b) Escriba las ecuaciones dinámicas de la polea. 
(c) Calcule el módulo de la aceleración angular de la polea.
Solución 
Ejercicio
Una caja de 12,0 kg que descansa sobre una superficie horizontal sin fricción está unida a una masa de 5,00 kg con un alambre delgado y ligero que pasa por una polea sin fricción. La polea tiene la forma de un disco sólido uniforme con masa de 2,00 kg y diámetro de 0,500 m. Después de que el sistema se libera, calcule:
la aceleración de la caja, y
la tensión en el alambre en ambos lados de la polea.
Solución
T1
T2
8
BIBLIOGRAFÍA
SEARS Francis Weston, Zemansky, Mark Waldo y otros (2018) Física universitaria. Naucalpan de Juárez, México : Pearson.(530 SEAR 2018)
 
Capítulo 10: Dinámica del movimiento de rotación Pág. 303 – 338.
Muchas Gracias
α
r
tan
1
rad
1
1
F
r
F
r
τ
r
r
r
r
r
´
+
´
=
[
]
(
)
[
]
(
)
k
ˆ
k
ˆ
k
ˆ
τ
a
a
2
1
1
1
tan
1
1
r
m
r
m
r
F
r
=
=
=
r
α
τ
r
r
1
1
I
=
(
)
α
τ
τ
τ
r
K
K
r
r
r
+
+
=
+
+
=
å
2
1
2
1
I
I
α
τ
r
r
I
=
å