Enseñanza

Movimiento de rotación de un cuerpo rígido libre de torcas

A. Manzur Guzmán

Departamento de Física, Universidad Autónoma Metropolitana–Iztapalapa, Apartado Postal 55–534, 09340 México, D.F., México, e–mail: amg@xanum.uam.mx

Recibido el 13 de marzo de 2007
Aceptado el 4 de mayo de 2007

Resumen

Se presenta un experimento de demostración que ilustra cómo la estabilidad del movimiento de rotación de un cuerpo rígido libre de torcas depende del valor relativo del momento de inercia asociado con el eje respecto al cual gira. El objetivo se logra con una raqueta de tenis y con una caja que tiene momentos principales de inercia semejantes a los de la raqueta. El cuerpo rotando es lanzado manualmente al aire y en su movimiento de bajada es cachado por el lanzador. Cuando el cuerpo rota respecto a un eje principal correspondiente al momento principal de inercia mayor o menor, el movimiento es estable. Cuando rota respecto al eje asociado con el momento de inercia con valor intermedio, también rota respecto al eje asociado al momento de inercia menor.

Descriptores: experimentos de demostración; métodos de enseñanza; momentos de inercia; estabilidad mecánica.

Abstract

The demonstration experiment here presented illustrates how the stability of the rotational motion of a rigid body in the absence of torques depends on the relative value of the moment of inertia associated to the axis of rotation. The objective is satisfactorily gotten using a tennis racket and a box with similar values of its moments of inertia to those of the racket. The rotating body is thrown into the air and when goes down is caught by the thrower. The motion is stable when the body rotates about the principal axis corresponding to either the greatest or smallest principal moment of inertia. However, when the body rotates about the axis corresponding to the intermediate moment, the body also rotates about the axis which has associated the smallest moment of inertia.

Keywords: demonstration experiments; teaching methods; moments of inertia; mechanical stability.

PACS:01.50.My;01.40.Gm

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Agradecimiento

Al Dr. Eleuterio Castaño Tostado por sus comentarios.

Referencias

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