Torque neto en un objeto

Suponga que una cuerda se enrolla alrededor del borde de un disco de radio R . Se permite que el disco gire alrededor de su eje central (la línea que pasa por el centro y es perpendicular a la superficie del disco). La fuerza de la cuerda es F . Luego se me dice que la magnitud del torque en el disco es R F .

no pude entender como R F se sigue de la definición de par neto T = r i × F i cuando la suma se toma sobre todas las partículas. Las cosas se vuelven más confusas cuando me doy cuenta de que la fuerza F i en cualquier partícula individual del objeto no debe ser cero, porque cada partícula gira junto con el objeto rígido.

Cualquier ayuda es apreciada.

Información adicional: El hecho de que net T = r i × F i se utiliza, por ejemplo, en la demostración de la segunda ley de Newton para la rotación T = I ε . La prueba (hasta donde yo sé) procede del caso de una sola partícula y luego se generaliza a objetos rígidos al considerar un objeto como una combinación de muchas partículas.

Tenga en cuenta que las ecuaciones de movimiento de rotación son
METRO C metro = I C metro ω ˙ + ω × I C metro ω
.
@ ja72 Lo siento, ¿puede dar más explicaciones? Gracias. Y pensé que dos vectores ω y I ω apunta en la misma dirección, por lo que su producto vectorial (su segunda suma) es cero?
los dos vectores son paralelos en tu caso, por lo que ese término tiende a cero en este problema. Sin embargo, en general, el momento angular y la velocidad angular no son paralelos.
En tu caso sí, pero en general no. Solo porque una polea es simétrica. Solo quería corregirte ya que dijiste que la segunda ley solo contiene el I ω ˙ partes.

Respuestas (1)

La suma supera las fuerzas externas aplicadas al objeto. La única fuerza externa es la fuerza sobre la cuerda. r × F porque esta fuerza es R F . Por lo tanto, este es el par total sobre el objeto.

Por definición, la suma se toma sobre todas las partículas . Puede leer, por ejemplo, las páginas 4 y 5 de hep.fsu.edu/~berg/teach/phy2048/1009.pdf que encontré buscando rápidamente en Google.
Entonces estamos de acuerdo.
Solo para aclarar lo que quiere decir, está sumando todas las partículas: en cada partícula, agrega r i × F i . Sin embargo, el único punto en el que F i 0 está en el punto con el cordón. Así que explícitamente es como r 1 × 0 + r 2 × 0 + . . . + r C o r d × F .