Tenemos un cuerpo rígido en reposo. Sobre él actúa una fuerza que lo lleva a trasladarse (la velocidad del centro de masa es ) y girar alrededor de un eje fijo con
Kleppner y Kolnekow prueban que:
El trabajo realizado por la fuerza es igual al cambio en la energía cinética del centro de masa. Entonces y aquí está su prueba
Para derivar la parte traslacional, comenzamos con la ecuación de movimiento para el centro de masa
El trabajo realizado cuando el centro de masa es desplazado por esIntegrando, obtenemos
Pero también sabemos por el teorema de la energía cinética del trabajo que el trabajo realizado por una fuerza externa es igual al cambio en la energía cinética del cuerpo, por lo que .
¡Entonces estas dos ecuaciones se contradicen!
Alguien puede ayudarme por favor. no puedo dormir
Si la fuerza se aplica en algún por encima del CM, entonces , por lo que tiene un término adicional. Este término adicional se convierte en:
(donde reemplazamos antes de integrar)
Si la línea de acción de la fuerza aplicada no pasa por el centro de masa, entonces el punto de aplicación de la fuerza experimenta una aceleración tangencial. Esto significa que para un tiempo dado (corto), el dR de la fuerza no es el mismo que el dR del centro de masa. Esta diferencia no se considera en la derivación dada. No es válido si se produce rotación. Básicamente, la distancia adicional recorrida por la fuerza hace el trabajo para suministrar la energía de rotación.
nasu
Cachemira
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