Dicen que para un balanceo del cuerpo, la velocidad del punto de contacto es cero. Yo no estoy presente. ¿Cómo puede ser cero cuando está en movimiento continuo?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Will Martin
Puntos
586
Qué suerte! Justo ayer estaba pensando en esto exactamente el mismo fenómeno, mientras que mirando a la película 'El Juego de la Imitación"; el título de la secuencia contenida en un movimiento del tanque, más sobre esto más adelante.
Cuando yo era pequeño, solía observar todo el tiempo; no en las ruedas, pero en orugas:
Observe cómo, cuando un segmento de la pista toca el suelo, se queda allí, exactamente en el mismo sitio? Obviamente, su velocidad debe, por tanto, igual a 0, ya que los contactos de la tierra.
No fue hasta más recientemente, a pesar de que me extrapolar esta característica de orugas de las llantas; una rueda está a solo un apretados caterpillar pista, si usted comienza con una oruga de la pista, y continuar reduciendo su longitud, que finalmente va a tener una rueda.
Debido a que cualquier punto sobre una oruga pista de cualquier tamaño es fijo cuando está en contacto con la tierra, el único punto en una rueda también debe ser estacionario como en contacto con el suelo.
Así, la rueda se mueve constantemente, pero los puntos en los que acelerar, desacelerar, detener, iniciar, en diferentes momentos y a diferentes velocidades.
Floris
Puntos
54054
Considere la posibilidad de un punto de $P$ en la superficie de la rueda. Si usted mira la velocidad horizontal del punto en el marco de referencia de la rueda (eje estacionario), luego de una rueda de radio $r$ con velocidad angular $\omega$ que punto se han componente horizontal de la velocidad
$$v_h = r\omega\cos(\omega t)$$
La velocidad lineal de la rueda de $v = \omega r$. Si sumamos las dos velocidades juntos, nos encontramos con que la velocidad horizontal en el marco de referencia de la carretera es
$$v = r\omega\left(1 - cos(\omega t)\right)$$
La ecuación muestra que la velocidad va a ser exactamente cero en el punto en el que la rueda toca la carretera. La gráfica de la ecuación se parece a esto:
La posición de la rueda a lo largo del tiempo (coordenadas X,Y) le dará una apariencia como esta:
Ambas imágenes deben convencer de que el punto de la rueda que realmente hace detener momentáneamente.
nir
Puntos
366
usted escribió: "¿Cómo puede [la velocidad del punto de contacto] ser cero cuando está en continuo movimiento?".
Sin embargo, usted debe tener en cuenta que el movimiento es relativo y por tanto, la pregunta debería ser leído como: "¿Cómo puede la velocidad del punto de contacto cero en relación a la superficie de contacto, cuando está en continuo movimiento con respecto a su eje de rotación?" (por ejemplo, el eje de una rueda rodante).
Pero esa es la naturaleza del principio de la relatividad; que puede ser un objeto en movimiento con respecto a un objeto y permanecer inmóvil en relación a otro.
imagínese que usted está conduciendo su coche por la carretera; su amigo en el asiento del pasajero se mueve a la misma velocidad que tú, desde tu punto de vista a su amigo no se mueve en absoluto; su velocidad relativa a la que es cero, pero con respecto a la carretera de él "en continuo movimiento"; ¿cómo puede ser eso?
ezzatron
Puntos
205
