4.2. Centro de masa del cuerpo rígido

La velocidad de cualquier punto B localizado en un cuerpo rígido puede obtenerse de una manera muy directa al seleccionar el punto base A como un punto de velocidad cero en el instante considerado. En este caso, vA=0.

En el caso de un cuerpo que tenga movimiento plano general, el punto A así seleccionado se llama centro instantáneo de velocidad cero (CI) y se ubica en el eje instantáneo de velocidad cero. Este eje siempre es perpendicular al plano de movimiento y la intersección del eje con el plano define la ubicación del CI. 


Localización del CI. Para localizar el CI podemos partir del hecho de que la velocidad de un punto en el cuerpo siempre es perpendicular al vector de posición relativa dirigido desde CI hacia el punto. Se presentan varias posibilidades:


  • La velocidad vA de un punto A en el cuerpo y la velocidad angular V del cuerpo se conocen. En este caso, el CI se encuentra a lo largo de la línea trazada perpendicular a vA en A.
  • Las líneas de acción de dos velocidades no paralelas vA y vB se conocen. Trace en los puntos A y B segmentos de línea perpendiculares a vA y vB. Al extender estas perpendiculares hasta su punto de intersección como se muestra, se localiza el CI en el instante considerado. 
  • La magnitud y dirección de dos velocidades paralelas vA y vB se conocen. En este caso, la ubicación del CI se determina por medio de triángulos proporcionales. En ambos casos, d es una distancia conocida entre los puntos A y B, por lo tanto vA y vB también son conocidas.

El centro instantáneo de velocidad cero del cuerpo sólo puede ser utilizado en el instante considerado puesto que el cuerpo cambia de posición de un instante al siguiente. El lugar geométrico de los puntos que definen la ubicación del CI durante el movimiento del cuerpo se llama centroda, y por tanto cada punto en la centroda actúa como el CI del cuerpo sólo por un instante.




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