01_03_014

Tema 01: Cinemática del punto

Subtema 03: Movimientos curvilíneos

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Origen: Burbano, pág. 43, 6

Nivel: UNI

Movimiento curvilíneo tres dimensiones radio curvatura

La velocidad de un punto móvil queda determinada por las ecuaciones paramétricas siguientes: vx = 3 ; vy = 3t2 ; vz = 2 + 8t Sabiendo que en t=0 estaba en el punto (4,5,0), calculad su posición, velocidad y aceleración en t=1. Calculad las componentes tangencial y normal de la aceleración en ese instante, así como el radio de curvatura de la trayectoria.

S O L U C I Ó N:

(A) Las ecuaciones de la posición se calculan integrando las de la velocidad, teniendo en cuenta la posición en t=0 para el cálculo de la constante de integración:

Y las ecuaciones de la aceleración se calculan derivando las de la velocidad, de manera que a = dv/dt = (0, 6t, 8)

En t=1 los valores de cada magnitud son x = (7, 6, 6) ; v = (3, 3, 10) ; a = (0, 6, 8)

(B) La aceleración total será aT = (02 + 62 + 82)1/2 = 10 m/s2


Y en t=1 esa aceleración tangencial vale 196/(2(118)1/2) = 9,02 m/s2

Y tendremos así que an = (aT2 – atg2)1/2 = (102 – 9,022)1/2 = 4,31 m/s2

(C) Como an = v2 / R , R = v2 / an = (32 + 32 + 102)/4,31 = 27,3 m

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