¿Cuál es el significado del par sobre un eje que no sea el eje de rotación?

El par, para un sistema de partículas, se define como:

τ norte mi t = i = 1 norte r i × F i , norte mi t

Aquí r i es el vector de posición del punto desde el eje de coordenadas. Ahora, por lo general, este eje de coordenadas coincide con el eje de rotación.

  • Pero, ¿qué pasa si este eje de coordenadas no coincide con el eje de rotación? ¿Qué significaría el valor del par sobre ese eje?
@sammy, ¿puede decirnos qué está mal con el concepto?
@sammy He aclarado la pregunta. Por favor, díganos si cree que todavía no está claro.
@Sammy supongamos que solo tenemos una partícula y una fuerza de 1 norte actúa sobre él. Se puede ver claramente que podemos tomar un eje arbitrario tal que un par de 1 norte . metro actúa mientras que para algún otro eje el par puede ser 2 norte . metro . Ahora, ¿cómo puedes decir que el par es independiente del eje?
Como se indica en las preguntas que he vinculado, el par es independiente del eje de rotación. El sistema de coordenadas que ha utilizado para calcular el par no determina cuál será el eje de rotación. El par será el mismo en cualquier eje, pero la respuesta del objeto depende de si el par es paralelo al eje elegido (p. ej., fijando dos puntos en el objeto).
@ Sammy Así que creo que por eje estás tratando de decir eje de rotación (?) Mientras que yo, por eje, me refiero al eje de coordenadas.
Respuesta relacionada a una pregunta sobre la naturaleza del par.

Respuestas (2)

Los pares existen independientemente de las rotaciones. De hecho, en los problemas de estática nada gira, pero aún podemos elegir puntos de referencia para calcular los pares (y demostrar que el par neto en torno a cualquiera de esos puntos es 0 ).

Simplemente elige un punto de referencia, luego aplica su definición para determinar el par causado por las fuerzas sobre ese punto. Por supuesto, para ciertos análisis, es inteligente elegir el punto que coincide con el eje de rotación, pero esto no es un requisito para aplicar la definición de torque en sí.

Esto también se encuentra en la definición de momento angular. L = r × pag . Puede elegir cualquier punto de referencia sobre el que desee calcular el momento angular. Y todavía puedes escribir τ = d L / d t sobre ese eje, donde el par y el momento angular son relativos al mismo eje.

¿Puede continuar después de: "Simplemente elija un punto de referencia, luego aplique su definición para determinar el par causado por las fuerzas sobre ese punto". Entonces, ¿qué significa el par sobre ese eje? En cuanto a ahora, creo que sobre cualquier eje arbitrario, el par provoca un aumento en el momento angular sobre ese eje y me parece que para el eje más alejado del objeto, la tasa de cambio del momento angular es mayor (?)). ¿También puede decir cómo cualquier eje arbitrario podría ser diferente del eje de rotación? Gracias (+1 por ahora)
En cuanto a ahora, creo que sobre cualquier eje arbitrario, el par provoca un aumento en el momento angular sobre ese eje. Sí, eso es correcto. En términos de lo que "significa" o cómo un eje es "diferente" del eje de rotación, esas preguntas me parecen algo vagas, y una respuesta más específica probablemente tendría que asumir un escenario y un eje específicos para calcular los pares. acerca de. Pero en cualquier caso, la parte que cité siempre será cierta, y creo que es una buena forma de pensar en esto.

Un eje de rotación fijo, como la rueda de un automóvil, solo puede girar alrededor del eje. Un objeto sin restricciones solo girará alrededor de una línea a través de su centro de masa. La aplicación de una fuerza fuera del centro de su COM provocará la rotación y la traslación.