¿Cuándo y por qué giran los objetos?

Bueno, la buena noticia es que no hay nada fundamentalmente diferente sobre el movimiento de rotación. Manteniendo la discusión sobre la física clásica, puede describir cualquier movimiento de rotación con los mismos principios básicos que el movimiento rectilíneo. Hay construcciones adicionales que son específicas del movimiento de rotación, como el momento angular, pero son solo formas útiles de pensar y describir ese caso especial. En última instancia, el movimiento solo depende de la suma de las fuerzas sobre el objeto.

La rotación solo ocurre cuando algo se mueve alrededor de un eje. Es decir, tiene constantes cambios direccionales en su velocidad alrededor de un eje. Un ejemplo simple para pensar es un registro en un plato giratorio. Si toma un punto en el borde de ese registro, puede ver que su velocidad cambia constantemente, porque la velocidad es una cantidad vectorial que tiene una magnitud y una dirección . Para que el registro gire, la dirección de la velocidad tiene que cambiar constantemente. En cualquier momento dado, la dirección del vector de velocidad es tangencial al borde del registro, por lo que debe cambiar constantemente para mantener esto.

El cambio de dirección debe tener una causa física, y esa es solo una vieja fuerza como cualquier otra. Hay un nombre especial para cualquier fuerza que causa esto: una fuerza centrípeta. Eso podría provenir del aparato giratorio, la pista de una montaña rusa, la gravedad en una órbita o cualquier otra fuente física capaz de ejercer una fuerza sobre un cuerpo.

En cuanto al par, eso es muy similar. Un par es una fuerza sobre un eje. Es decir, una fuerza cuya dirección cambia constantemente alrededor de un eje. La expresión general para la magnitud del par es:

Eso significa que depende de la magnitud de la fuerza aplicada, la longitud de la palanca entre la fuerza aplicada y el eje (a menudo llamada distancia perpendicular) y el ángulo entre el vector de fuerza aplicada y la palanca. La distancia perpendicular es una variable porque las palancas más largas producirán pares de mayor magnitud.

Si alguien te empuja el hombro, tu cuerpo se moverá Y se retorcerá … Si alguien te empuja en el centro de tu pecho … te moverás. Entonces, el torque y la rotación se trata de tener fuerzas impresas sobre un objeto donde la línea de acción de la suma neta o el efecto de tales fuerzas no pasan por el centro de masa instantáneo del objeto. El centro de masa instantáneo es un punto, pero se puede ver que debido a la naturaleza imprecisa y estocástica del universo, en realidad no existe tal cosa como la traducción pura … siempre hay una rotación inducida debido a estas imperfecciones. 😉

Si aprende matemáticas de vectores, hay DOS formas de multiplicar vectores. Producto de punto y producto cruzado

punto da valores escalares lineales cruzados da par para rotación

Las leyes del movimiento son fundamentales para el universo. Por qué son lo que son, no tengo idea.

Observe que el cambio en la aceleración por la fuerza del forro y el objeto se aplica SOLAMENTE al componente de la fuerza paralela al movimiento. el componente perpendicular al movimiento solo puede cambiar la DIRECCIÓN de la velocidad existente. produciendo así rotación. si la fuerza está en un ángulo de movimiento, ambos son y se genera una curva de sección cónica.

La ley de conservación del momento angular es fundamental para la mecánica. Hasta donde sabemos, ni siquiera los agujeros negros pueden deshacerse de él. Sus primos cercanos, las estrellas de neutrones pueden emitir una señal de radio a medida que giran rápidamente. Cuanto más pequeño es algo, más rápido gira para mantenerlo.