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Interceptar a aceleración angular constante

Storyboard

Los objetos pueden cruzarse cuando coinciden en el ángulo en el mismo instante. Para lograrlo, deben moverse desde sus respectivos ángulos y velocidades angulares iniciales con aceleraciones angulares que les permitan coincidir en ángulo y tiempo al final del recorrido.

>Modelo

ID:(1451, 0)



Mecanismos

Iframe

>Top



Código
Concepto
Variación de la velocidad angular

Mecanismos

ID:(15416, 0)



Variación de la velocidad angular y duración

Concepto

>Top


En un escenario de movimiento de dos cuerpos, el primero modifica su la diferencia de velocidad angular del primer cuerpo ($\Delta\omega_1$) durante la duración del viaje del primer objeto ($\Delta t_1$) con la aceleración angular del primer cuerpo ($\alpha_1$).

$ \alpha_1 \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega_1 }{ \Delta t_1 }$



Posteriormente, el segundo cuerpo avanza, modificando su la diferencia de velocidad angular del segundo cuerpo ($\Delta\omega_2$) durante la duración de viaje del segundo objeto ($\Delta t_2$) con la aceleración angular del segundo cuerpo ($\alpha_2$).

$ \alpha_2 \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega_2 }{ \Delta t_2 }$



Representado gráficamente, obtenemos un diagrama de velocidad y tiempo como se muestra a continuación:



La clave aquí es que los valores la diferencia de velocidad angular del primer cuerpo ($\Delta\omega_1$) y la diferencia de velocidad angular del segundo cuerpo ($\Delta\omega_2$), y los valores la duración del viaje del primer objeto ($\Delta t_1$) y la duración de viaje del segundo objeto ($\Delta t_2$), son tales que ambos cuerpos coinciden en el ángulo y en el tiempo.

ID:(10579, 0)



Velocidad angular y tiempos de intersección

Concepto

>Top


En el caso de dos cuerpos, el movimiento del primero puede describirse mediante una función que involucra los puntos la velocidad angular inicial del primer cuerpo ($\omega_{01}$), la velocidad angular final del primer cuerpo ($\omega_1$), el tiempo de intersección ($t$) y el tiempo inicial del primer objeto ($t_1$), representada por una recta con una pendiente de la aceleración angular del primer cuerpo ($\alpha_1$):

$ \omega_1 = \omega_{01} + \alpha_1 ( t - t_1 )$



Para el movimiento del segundo cuerpo, definido por los puntos la velocidad angular inicial del segundo cuerpo ($\omega_{02}$), la velocidad angular final del segundo cuerpo ($\omega_2$), el tiempo inicial del segundo objeto ($t_2$) y el tiempo de intersección ($t$), se utiliza una segunda recta con una pendiente de la aceleración angular del segundo cuerpo ($\alpha_2$):

$ \omega_2 = \omega_{02} + \alpha_2 ( t - t_2 )$



Esto se representa de la siguiente manera:

ID:(9872, 0)



Evolución del angulo de los cuerpos

Descripción

>Top


En el caso de un movimiento de dos cuerpos, el ángulo en el que termina la trayectoria del primero coincide con el del segundo cuerpo en la ángulo de la intersección ($\theta$).

Del mismo modo, el tiempo en el que termina la trayectoria del primero coincide con el del segundo cuerpo en el tiempo de intersección ($t$).

Para el primer cuerpo, la ángulo de la intersección ($\theta$) depende de el ángulo inicial del primer cuerpo ($\theta_1$), la velocidad angular inicial del primer cuerpo ($\omega_{01}$), la aceleración angular del primer cuerpo ($\alpha_1$), el tiempo inicial del primer objeto ($t_1$), como sigue:

$ \theta = \theta_1 + \omega_{01} ( t - t_1 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_1 ( t - t_1 )^2$



Mientras que para el segundo cuerpo, la ángulo de la intersección ($\theta$) depende de el ángulo inicial del segundo cuerpo ($\theta_2$), la velocidad angular inicial del segundo cuerpo ($\omega_{02}$), la aceleración angular del segundo cuerpo ($\alpha_2$), el tiempo inicial del segundo objeto ($t_2$), como sigue:

$ \theta = \theta_2 + \omega_{02} ( t - t_2 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_2 ( t - t_2 )^2$



Esto se representa como:

ID:(12514, 0)



Modelo

Top

>Top



Cálculos

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\theta$
theta
Ángulo de la intersección
rad
$\theta_1$
theta_1
Ángulo inicial del primer cuerpo
rad
$\theta_2$
theta_2
Ángulo inicial del segundo cuerpo
rad
$\Delta\theta_1$
Dtheta_1
Ángulo recorrido por el primer cuerpo
rad
$\Delta\theta_2$
Dtheta_2
Ángulo recorrido por el segundo cuerpo
rad
$\Delta\omega_1$
Domega_1
Diferencia de velocidad angular del primer cuerpo
rad/s
$\Delta\omega_2$
Domega_2
Diferencia de velocidad angular del segundo cuerpo
rad/s
$\Delta t_2$
Dt_2
Duración de viaje del segundo objeto
s
$\Delta t_1$
Dt_1
Duración del viaje del primer objeto
s
$r$
r
Radio
m
$t$
t
Tiempo de intersección
s
$t_1$
t_1
Tiempo inicial del primer objeto
s
$t_2$
t_2
Tiempo inicial del segundo objeto
s
$\omega_1$
omega_1
Velocidad angular final del primer cuerpo
rad/s
$\omega_2$
omega_2
Velocidad angular final del segundo cuerpo
rad/s
$\omega_{01}$
omega_01
Velocidad angular inicial del primer cuerpo
rad/s
$\omega_{02}$
omega_02
Velocidad angular inicial del segundo cuerpo
rad/s

Parámetros

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\alpha_1$
alpha_1
Aceleración angular del primer cuerpo
rad/s^2
$\alpha_2$
alpha_2
Aceleración angular del segundo cuerpo
rad/s^2
$a_1$
a_1
Aceleración del primer cuerpo
m/s^2
$a_2$
a_2
Aceleración del segundo cuerpo
m/s^2


Primero, seleccione la ecuación: a , luego, seleccione la variable: a

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Variable Dado Calcule Objetivo : Ecuación A utilizar


Ecuación

#
Ecuación

$ a_1 = r \alpha_1 $

a = r * alpha


$ a_2 = r \alpha_2 $

a = r * alpha


$ \alpha_1 \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega_1 }{ \Delta t_1 }$

alpha_m = Domega / Dt


$ \alpha_2 \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega_2 }{ \Delta t_2 }$

alpha_m = Domega / Dt


$ \Delta\omega_1 = \omega_1 - \omega_0 $

Domega = omega - omega_0


$ \Delta\omega_2 = \omega_2 - \omega_0 $

Domega = omega - omega_0


$ \Delta t_1 \equiv t - t_1 $

Dt = t - t_0


$ \Delta t_2 \equiv t - t_2 $

Dt = t - t_0


$ \Delta\theta_1 = \theta - \theta_1 $

Dtheta = theta - theta_0


$ \Delta\theta_2 = \theta - \theta_2 $

Dtheta = theta - theta_0


$ \omega_1 = \omega_0 + \alpha_1 ( t - t_1 )$

omega = omega_0 + alpha_0 * ( t - t_0 )


$ \omega_2 = \omega_0 + \alpha_2 ( t - t_2 )$

omega = omega_0 + alpha_0 * ( t - t_0 )


$ \theta = \theta_1 + \omega_0 ( t - t_1 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_1 ( t - t_1 )^2$

theta = theta_0 + omega_0 *( t - t_0 )+ alpha_0 *( t - t_0 )^2/2


$ \theta = \theta_2 + \omega_0 ( t - t_2 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_2 ( t - t_2 )^2$

theta = theta_0 + omega_0 *( t - t_0 )+ alpha_0 *( t - t_0 )^2/2


$ \theta = \theta_1 +\displaystyle\frac{ \omega_1 ^2- \omega_0 ^2}{2 \alpha_1 }$

theta = theta_0 +( omega ^2 - omega_0 ^2)/(2* alpha_0 )


$ \theta = \theta_2 +\displaystyle\frac{ \omega_2 ^2- \omega_0 ^2}{2 \alpha_2 }$

theta = theta_0 +( omega ^2 - omega_0 ^2)/(2* alpha_0 )

ID:(15427, 0)



Variación de velocidades angulares (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


La aceleración se define como el cambio en la velocidad angular por unidad de tiempo.

Por lo tanto, la aceleración angular la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) se puede expresar en términos de la velocidad angular la velocidad angular ($\omega$) y el tiempo la velocidad angular inicial ($\omega_i$) de la siguiente manera:

$ \Delta\omega_1 = \omega_1 - \omega_{01} $

$ \Delta\omega = \omega - \omega_0 $

$\Delta\omega$
$\Delta\omega_1$
Diferencia de velocidad angular del primer cuerpo
$rad/s$
10326
$\omega$
$\omega_1$
Velocidad angular final del primer cuerpo
$rad/s$
10324
$\omega_0$
$\omega_{01}$
Velocidad angular inicial del primer cuerpo
$rad/s$
10322

ID:(3681, 1)



Variación de velocidades angulares (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


La aceleración se define como el cambio en la velocidad angular por unidad de tiempo.

Por lo tanto, la aceleración angular la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) se puede expresar en términos de la velocidad angular la velocidad angular ($\omega$) y el tiempo la velocidad angular inicial ($\omega_i$) de la siguiente manera:

$ \Delta\omega_2 = \omega_2 - \omega_{02} $

$ \Delta\omega = \omega - \omega_0 $

$\Delta\omega$
$\Delta\omega_2$
Diferencia de velocidad angular del segundo cuerpo
$rad/s$
10327
$\omega$
$\omega_2$
Velocidad angular final del segundo cuerpo
$rad/s$
10325
$\omega_0$
$\omega_{02}$
Velocidad angular inicial del segundo cuerpo
$rad/s$
10323

ID:(3681, 2)



Tiempo transcurrido (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


Para describir el movimiento de un objeto, debemos calcular el tiempo transcurrido ($\Delta t$). Esta magnitud se obtiene midiendo el tiempo inicial ($t_0$) y el el tiempo ($t$) de dicho movimiento. La duración se determina restando el tiempo inicial al tiempo final:

$ \Delta t_1 \equiv t - t_1 $

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

$t$
$t$
Tiempo de intersección
$s$
10259
$t_0$
$t_1$
Tiempo inicial del primer objeto
$s$
10252
$\Delta t$
$\Delta t_1$
Duración del viaje del primer objeto
$s$
10256

ID:(4353, 1)



Tiempo transcurrido (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


Para describir el movimiento de un objeto, debemos calcular el tiempo transcurrido ($\Delta t$). Esta magnitud se obtiene midiendo el tiempo inicial ($t_0$) y el el tiempo ($t$) de dicho movimiento. La duración se determina restando el tiempo inicial al tiempo final:

$ \Delta t_2 \equiv t - t_2 $

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

$t$
$t$
Tiempo de intersección
$s$
10259
$t_0$
$t_2$
Tiempo inicial del segundo objeto
$s$
10253
$\Delta t$
$\Delta t_2$
Duración de viaje del segundo objeto
$s$
10257

ID:(4353, 2)



Aceleración angular media (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


La proporción en la que la variación de la velocidad angular a lo largo del tiempo se define como la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$). Para medirla, es necesario observar la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) y el tiempo transcurrido ($\Delta t$).

La ecuación que describe la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es la siguiente:

$ \alpha_1 \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega_1 }{ \Delta t_1 }$

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$

$\bar{\alpha}$
$\alpha_1$
Aceleración angular del primer cuerpo
$rad/s^2$
10320
$\Delta\omega$
$\Delta\omega_1$
Diferencia de velocidad angular del primer cuerpo
$rad/s$
10326
$\Delta t$
$\Delta t_1$
Duración del viaje del primer objeto
$s$
10256

La aceleración angular media se define como la proporción del ángulo recorrido

$ \Delta\omega = \omega - \omega_0 $



y el tiempo transcurrido

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



Esta relación entre ambos se establece como la aceleración angular media

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$

durante dicho intervalo de tiempo.

ID:(3234, 1)



Aceleración angular media (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


La proporción en la que la variación de la velocidad angular a lo largo del tiempo se define como la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$). Para medirla, es necesario observar la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) y el tiempo transcurrido ($\Delta t$).

La ecuación que describe la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es la siguiente:

$ \alpha_2 \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega_2 }{ \Delta t_2 }$

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$

$\bar{\alpha}$
$\alpha_2$
Aceleración angular del segundo cuerpo
$rad/s^2$
10321
$\Delta\omega$
$\Delta\omega_2$
Diferencia de velocidad angular del segundo cuerpo
$rad/s$
10327
$\Delta t$
$\Delta t_2$
Duración de viaje del segundo objeto
$s$
10257

La aceleración angular media se define como la proporción del ángulo recorrido

$ \Delta\omega = \omega - \omega_0 $



y el tiempo transcurrido

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



Esta relación entre ambos se establece como la aceleración angular media

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$

durante dicho intervalo de tiempo.

ID:(3234, 2)



Velocidad angular con aceleración angular constante (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


Con la aceleración angular constante ($\alpha_0$), la velocidad angular ($\omega$) establece una relación lineal con el tiempo ($t$), que también incorpora las variables la velocidad angular inicial ($\omega_i$) y el tiempo inicial ($t_0$), tal que:

$ \omega_1 = \omega_{01} + \alpha_1 ( t - t_1 )$

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$

$\alpha_0$
$\alpha_1$
Aceleración angular del primer cuerpo
$rad/s^2$
10320
$t$
$t$
Tiempo de intersección
$s$
10259
$t_0$
$t_1$
Tiempo inicial del primer objeto
$s$
10252
$\omega$
$\omega_1$
Velocidad angular final del primer cuerpo
$rad/s$
10324
$\omega_0$
$\omega_{01}$
Velocidad angular inicial del primer cuerpo
$rad/s$
10322

Si suponemos que la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es constante, equivalente a la aceleración angular constante ($\alpha_0$), entonces se aplica la siguiente ecuación:

$ \bar{\alpha} = \alpha_0 $



Por lo tanto, al considerar la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) junto con la velocidad angular ($\omega$) y la velocidad angular inicial ($\omega_i$):

$ \Delta\omega = \omega - \omega_0 $



y el tiempo transcurrido ($\Delta t$) en relación con el tiempo ($t$) y el tiempo inicial ($t_0$):

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



la ecuación para la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$):

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$



puede expresarse como:

$\alpha_0 = \alpha = \displaystyle\frac{\Delta \omega}{\Delta t} = \displaystyle\frac{\omega - \omega_0}{t - t_0}$



Despejando esta última, obtenemos:

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$

Esta ecuación representa una recta en el plano de velocidad angular versus tiempo.

ID:(3237, 1)



Velocidad angular con aceleración angular constante (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


Con la aceleración angular constante ($\alpha_0$), la velocidad angular ($\omega$) establece una relación lineal con el tiempo ($t$), que también incorpora las variables la velocidad angular inicial ($\omega_i$) y el tiempo inicial ($t_0$), tal que:

$ \omega_2 = \omega_{02} + \alpha_2 ( t - t_2 )$

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$

$\alpha_0$
$\alpha_2$
Aceleración angular del segundo cuerpo
$rad/s^2$
10321
$t$
$t$
Tiempo de intersección
$s$
10259
$t_0$
$t_2$
Tiempo inicial del segundo objeto
$s$
10253
$\omega$
$\omega_2$
Velocidad angular final del segundo cuerpo
$rad/s$
10325
$\omega_0$
$\omega_{02}$
Velocidad angular inicial del segundo cuerpo
$rad/s$
10323

Si suponemos que la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es constante, equivalente a la aceleración angular constante ($\alpha_0$), entonces se aplica la siguiente ecuación:

$ \bar{\alpha} = \alpha_0 $



Por lo tanto, al considerar la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) junto con la velocidad angular ($\omega$) y la velocidad angular inicial ($\omega_i$):

$ \Delta\omega = \omega - \omega_0 $



y el tiempo transcurrido ($\Delta t$) en relación con el tiempo ($t$) y el tiempo inicial ($t_0$):

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



la ecuación para la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$):

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$



puede expresarse como:

$\alpha_0 = \alpha = \displaystyle\frac{\Delta \omega}{\Delta t} = \displaystyle\frac{\omega - \omega_0}{t - t_0}$



Despejando esta última, obtenemos:

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$

Esta ecuación representa una recta en el plano de velocidad angular versus tiempo.

ID:(3237, 2)



Angulo para aceleración angular constante (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


Dado que el desplazamiento total corresponde al área bajo la curva de velocidad angular frente al tiempo, en el caso de una aceleración angular constante ($\alpha_0$), se determina que el desplazamiento el ángulo ($\theta$) con las variables el ángulo inicial ($\theta_0$), el tiempo ($t$), el tiempo inicial ($t_0$) y la velocidad angular inicial ($\omega_i$) es el siguiente:

$ \theta = \theta_1 + \omega_{01} ( t - t_1 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_1 ( t - t_1 )^2$

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_0 ( t - t_0 )^2$

$\alpha_0$
$\alpha_1$
Aceleración angular del primer cuerpo
$rad/s^2$
10320
$\theta$
$\theta$
Ángulo de la intersección
$rad$
10307
$\theta_0$
$\theta_1$
Ángulo inicial del primer cuerpo
$rad$
10308
$t$
$t$
Tiempo de intersección
$s$
10259
$t_0$
$t_1$
Tiempo inicial del primer objeto
$s$
10252
$\omega_0$
$\omega_{01}$
Velocidad angular inicial del primer cuerpo
$rad/s$
10322

En el caso de la aceleración angular constante ($\alpha_0$), la velocidad angular ($\omega$) en función de el tiempo ($t$) sigue una relación lineal con el tiempo inicial ($t_0$) y la velocidad angular inicial ($\omega_i$) de la forma:

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$



Dado que el ángulo recorrido es igual al área bajo la curva de velocidad angular-tiempo, en este caso se puede sumar la contribución del rectángulo:

$\omega_0(t-t_0)$



y el triángulo:

$\displaystyle\frac{1}{2}\alpha_0(t-t_0)^2$



Esto nos lleva a la expresión para el ángulo ($\theta$) y el ángulo inicial ($\theta_0$):

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_0 ( t - t_0 )^2$

Esta expresión corresponde a la forma general de una parábola.

ID:(3682, 1)



Angulo para aceleración angular constante (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


Dado que el desplazamiento total corresponde al área bajo la curva de velocidad angular frente al tiempo, en el caso de una aceleración angular constante ($\alpha_0$), se determina que el desplazamiento el ángulo ($\theta$) con las variables el ángulo inicial ($\theta_0$), el tiempo ($t$), el tiempo inicial ($t_0$) y la velocidad angular inicial ($\omega_i$) es el siguiente:

$ \theta = \theta_2 + \omega_{02} ( t - t_2 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_2 ( t - t_2 )^2$

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_0 ( t - t_0 )^2$

$\alpha_0$
$\alpha_2$
Aceleración angular del segundo cuerpo
$rad/s^2$
10321
$\theta$
$\theta$
Ángulo de la intersección
$rad$
10307
$\theta_0$
$\theta_2$
Ángulo inicial del segundo cuerpo
$rad$
10309
$t$
$t$
Tiempo de intersección
$s$
10259
$t_0$
$t_2$
Tiempo inicial del segundo objeto
$s$
10253
$\omega_0$
$\omega_{02}$
Velocidad angular inicial del segundo cuerpo
$rad/s$
10323

En el caso de la aceleración angular constante ($\alpha_0$), la velocidad angular ($\omega$) en función de el tiempo ($t$) sigue una relación lineal con el tiempo inicial ($t_0$) y la velocidad angular inicial ($\omega_i$) de la forma:

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$



Dado que el ángulo recorrido es igual al área bajo la curva de velocidad angular-tiempo, en este caso se puede sumar la contribución del rectángulo:

$\omega_0(t-t_0)$



y el triángulo:

$\displaystyle\frac{1}{2}\alpha_0(t-t_0)^2$



Esto nos lleva a la expresión para el ángulo ($\theta$) y el ángulo inicial ($\theta_0$):

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_0 ( t - t_0 )^2$

Esta expresión corresponde a la forma general de una parábola.

ID:(3682, 2)



Angulo de frenado en función de la velocidad angular (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


En el caso de la aceleración angular constante ($\alpha_0$), la función de la velocidad angular ($\omega$) respecto a el tiempo ($t$), con variables adicionales la velocidad angular inicial ($\omega_i$) y el tiempo inicial ($t_0$), está expresada por la ecuación:

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$



A partir de esta ecuación, es posible calcular la relación entre el ángulo ($\theta$) y el ángulo inicial ($\theta_0$), así como el cambio en la velocidad angular:

$ \theta = \theta_1 +\displaystyle\frac{ \omega_1 ^2- \omega_{01} ^2}{2 \alpha_1 }$

$ \theta = \theta_0 +\displaystyle\frac{ \omega ^2- \omega_0 ^2}{2 \alpha_0 }$

$\alpha_0$
$\alpha_1$
Aceleración angular del primer cuerpo
$rad/s^2$
10320
$\theta$
$\theta$
Ángulo de la intersección
$rad$
10307
$\theta_0$
$\theta_1$
Ángulo inicial del primer cuerpo
$rad$
10308
$\omega$
$\omega_1$
Velocidad angular final del primer cuerpo
$rad/s$
10324
$\omega_0$
$\omega_{01}$
Velocidad angular inicial del primer cuerpo
$rad/s$
10322

Si resolvemos la ecuación de la velocidad angular ($\omega$) en términos de tiempo, que incluye las variables la velocidad angular inicial ($\omega_i$), el tiempo ($t$), el tiempo inicial ($t_0$) y la aceleración angular constante ($\alpha_0$):

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$



obtenemos la siguiente expresión para el tiempo:

$t - t_0 = \displaystyle\frac{\omega - \omega_0}{\alpha_0}$



Esta solución puede ser sustituida en la ecuación para calcular el ángulo ($\theta$) utilizando el ángulo inicial ($\theta_0$) de la siguiente manera:

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_0 ( t - t_0 )^2$



Lo que resulta en la siguiente ecuación:

$ \theta = \theta_0 +\displaystyle\frac{ \omega ^2- \omega_0 ^2}{2 \alpha_0 }$

ID:(4386, 1)



Angulo de frenado en función de la velocidad angular (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


En el caso de la aceleración angular constante ($\alpha_0$), la función de la velocidad angular ($\omega$) respecto a el tiempo ($t$), con variables adicionales la velocidad angular inicial ($\omega_i$) y el tiempo inicial ($t_0$), está expresada por la ecuación:

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$



A partir de esta ecuación, es posible calcular la relación entre el ángulo ($\theta$) y el ángulo inicial ($\theta_0$), así como el cambio en la velocidad angular:

$ \theta = \theta_2 +\displaystyle\frac{ \omega_2 ^2- \omega_{02} ^2}{2 \alpha_2 }$

$ \theta = \theta_0 +\displaystyle\frac{ \omega ^2- \omega_0 ^2}{2 \alpha_0 }$

$\alpha_0$
$\alpha_2$
Aceleración angular del segundo cuerpo
$rad/s^2$
10321
$\theta$
$\theta$
Ángulo de la intersección
$rad$
10307
$\theta_0$
$\theta_2$
Ángulo inicial del segundo cuerpo
$rad$
10309
$\omega$
$\omega_2$
Velocidad angular final del segundo cuerpo
$rad/s$
10325
$\omega_0$
$\omega_{02}$
Velocidad angular inicial del segundo cuerpo
$rad/s$
10323

Si resolvemos la ecuación de la velocidad angular ($\omega$) en términos de tiempo, que incluye las variables la velocidad angular inicial ($\omega_i$), el tiempo ($t$), el tiempo inicial ($t_0$) y la aceleración angular constante ($\alpha_0$):

$ \omega = \omega_0 + \alpha_0 ( t - t_0 )$



obtenemos la siguiente expresión para el tiempo:

$t - t_0 = \displaystyle\frac{\omega - \omega_0}{\alpha_0}$



Esta solución puede ser sustituida en la ecuación para calcular el ángulo ($\theta$) utilizando el ángulo inicial ($\theta_0$) de la siguiente manera:

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )+\displaystyle\frac{1}{2} \alpha_0 ( t - t_0 )^2$



Lo que resulta en la siguiente ecuación:

$ \theta = \theta_0 +\displaystyle\frac{ \omega ^2- \omega_0 ^2}{2 \alpha_0 }$

ID:(4386, 2)



Diferencia de ángulos (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


Para describir la rotación de un objeto, es necesario determinar la variación del angulo ($\Delta\theta$). Esto se logra restando el ángulo inicial ($\theta_0$) del valor alcanzado por el objeto durante su rotación, que es el ángulo ($\theta$):

$ \Delta\theta_1 = \theta - \theta_1 $

$ \Delta\theta = \theta - \theta_0 $

$\theta$
$\theta$
Ángulo de la intersección
$rad$
10307
$\theta_0$
$\theta_1$
Ángulo inicial del primer cuerpo
$rad$
10308
$\Delta\theta$
$\Delta\theta_1$
Ángulo recorrido por el primer cuerpo
$rad$
10310

ID:(3680, 1)



Diferencia de ángulos (2)

Ecuación

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Para describir la rotación de un objeto, es necesario determinar la variación del angulo ($\Delta\theta$). Esto se logra restando el ángulo inicial ($\theta_0$) del valor alcanzado por el objeto durante su rotación, que es el ángulo ($\theta$):

$ \Delta\theta_2 = \theta - \theta_2 $

$ \Delta\theta = \theta - \theta_0 $

$\theta$
$\theta$
Ángulo de la intersección
$rad$
10307
$\theta_0$
$\theta_2$
Ángulo inicial del segundo cuerpo
$rad$
10309
$\Delta\theta$
$\Delta\theta_2$
Ángulo recorrido por el segundo cuerpo
$rad$
10311

ID:(3680, 2)



Aceleración y aceleración angular (1)

Ecuación

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Si dividimos la relación entre la velocidad media ($\bar{v}$), el radio ($r$) y la velocidad angular media ($\bar{\omega}$), expresada en la siguiente ecuación:

$ v = r \omega $



por el valor de el tiempo transcurrido ($\Delta t$), podemos obtener el factor que nos permite calcular la aceleración angular a lo largo de la órbita:

$ a_1 = r \alpha_1 $

$ a = r \alpha $

$\alpha$
$\alpha_1$
Aceleración angular del primer cuerpo
$rad/s^2$
10320
$a$
$a_1$
Aceleración del primer cuerpo
$m/s^2$
10264
$r$
Radio
$m$
9884

Dado que la aceleración media ($\bar{a}$) es igual a la diferencia de velocidad ($\Delta v$) y el tiempo transcurrido ($\Delta t$) según

$ \bar{a} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta t }$



y la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es igual a la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) y el tiempo transcurrido ($\Delta t$) conforme a

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$



se deduce que

$\bar{a}=\displaystyle\frac{\Delta v}{\Delta t}=r\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}=\bar{\alpha}$



Si asumimos que la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es igual a la aceleración angular constante ($\alpha_0$)

$ \bar{\alpha} = \alpha_0 $



y suponiendo que la aceleración media ($\bar{a}$) es igual a la aceleración constante ($a_0$)

$ a_0 = \bar{a} $



entonces se obtiene la siguiente ecuación:

$ a = r \alpha $

ID:(3236, 1)



Aceleración y aceleración angular (2)

Ecuación

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Si dividimos la relación entre la velocidad media ($\bar{v}$), el radio ($r$) y la velocidad angular media ($\bar{\omega}$), expresada en la siguiente ecuación:

$ v = r \omega $



por el valor de el tiempo transcurrido ($\Delta t$), podemos obtener el factor que nos permite calcular la aceleración angular a lo largo de la órbita:

$ a_2 = r \alpha_2 $

$ a = r \alpha $

$\alpha$
$\alpha_2$
Aceleración angular del segundo cuerpo
$rad/s^2$
10321
$a$
$a_2$
Aceleración del segundo cuerpo
$m/s^2$
10265
$r$
Radio
$m$
9884

Dado que la aceleración media ($\bar{a}$) es igual a la diferencia de velocidad ($\Delta v$) y el tiempo transcurrido ($\Delta t$) según

$ \bar{a} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta t }$



y la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es igual a la diferencia de velocidades angulares ($\Delta\omega$) y el tiempo transcurrido ($\Delta t$) conforme a

$ \bar{\alpha} \equiv \displaystyle\frac{ \Delta\omega }{ \Delta t }$



se deduce que

$\bar{a}=\displaystyle\frac{\Delta v}{\Delta t}=r\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}=\bar{\alpha}$



Si asumimos que la aceleración angular media ($\bar{\alpha}$) es igual a la aceleración angular constante ($\alpha_0$)

$ \bar{\alpha} = \alpha_0 $



y suponiendo que la aceleración media ($\bar{a}$) es igual a la aceleración constante ($a_0$)

$ a_0 = \bar{a} $



entonces se obtiene la siguiente ecuación:

$ a = r \alpha $

ID:(3236, 2)