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3.5.- SEGUNDA LEY DE EULER EN TÉRMINOS DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO ANGULAR (IMPETU ANGULAR, MOMENTO CINÉTICO O MOMENTUM ANGULAR).-

 

3.5.1.- Momentum Angular para un sistema de partículas.-

 

3.5.1.1.- Para la partícula iesima respecto a un punto fijo "O" en :

 

[3.5.1.1.0.1]

 

Ejemplo de Momento cinético de una particula respecto a un punto fijo : Haga click aquí

 

3.5.1.2.- Para el sistema de partículas, respecto a un punto fijo "O" en :

 

[3.5.1.2.0.1]

Dinámica | Cinética de Sistemas de Partículas | Cantidad de Movimiento Angular

 

3.5.1.3.- Para el sistema de partículas, respecto a un punto móvil "A":

 

Sea:

 

A Un punto cualquiera.

G Centro de masa.

O Punto fijo en .

Vector posición de A en .

Vector posición de en .

Vector posición de G en .

Vector posición de G, respecto a A.


Figura F3-5.1.3

 

El Momentum angular (inercial), es:

 

[3.5.1.3.0.1]

 

El Momentum angular relativo, es:

 

[3.5.1.3.0.2]

 

3.5.1.4.- Para el sistema de partículas, con respecto al centro de masa:

 

[3.5.1.4.0.1]

 

Si:

 

 

[3.5.1.4.0.2]

 

Nota .- Las Cantidades de movimiento angular con respecto al centro de masa inercial y relativa son iguales.

 

3.5.1.5.- Relaciones de con :

 

Si:

 

 

[3.5.1.5.0.1]

 

Si:

 

 

[3.5.1.5.0.2]

 

3.5.2.- Utilizando la segunda Ley de Euler.-

 

3.5.2.1.- Por la forma fundamental de la segunda Ley de Euler:

 

 

[3.5.2.1.0.1]

 

3.5.2.1.0.1 nos da la segunda Ley de Euler, en términos del momentum angular.

 

Si:

 

 

Luego:

 

[3.5.2.1.0.2]

 

3.5.2.2.- Momento respecto al punto arbitrario "A":

 

Si:

 

 

 

Derivándole este último, respecto al tiempo:

 

 

[3.5.2.2.0.1]

 

Si:

 

 

 

[3.5.2.2.0.2]

 

Para el momentum angular relativo, tenemos:

 

 

 

[3.5.2.2.0.3]

 

El estudio del momento se simplifica, si:

 

a).- , para ; esto, se da cuando:

 

i).- A Es un punto fijo en

 

ii).- G Es un punto fijo en

 

iii).- A Es el centro de masa

 

De 3.5.1.4.0.1:

 

 

 

[3.5.2.2.0.4]

 

4i)

 

b).- , para ; esto, se da cuando:

 

i).- A Es un punto fijo en

 

ii).- A Es el centro de masa.

 

iii).- Es constante.

 

3.5.3.- Impulso Angular y Momentum Angular a un punto fijo o al centro de masa:

 

 

Separando variables e integrando:

 

[3.5.3.0.0.1]

 

Ejemplo: Encontrar el movimiento del mono y los platanos, para distintas condiciones.

 

 

Conservación del momentum angular:

 

 

Constante

[3.5.3.0.0.2]

 

Nota.- Cuando se estudia medios continuos más complejos como la dinámica de fluidos con transferencia de calor y compresible, debemos satisfacer cuatro leyes básicas: a) Conservación de la masa, b) Cantidad de movimiento lineal y cantidad de movimiento angular, c) Primera ley de la termodinámica y d) Segunda ley de la termodinámica, que son independientes entre sí (es decir deben satisfacer por separado).

 

 


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