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Sea ā el vector posición de una partícula en movimiento, donde t(t>0) es el tiempo , describir la forma geometríca de la trayectoria y encuentre el vector velocidad, aceleración y rapidez del movimien?

Sea ā el vector posición de una partícula en movimiento, donde t(t>0) es el tiempo , describir la forma geometríca de la trayectoria y encuentre el vector velocidad, aceleración y rapidez del movimiento de : ā(t) = (10cos2πt, 10sen2πt).

Mejor respuesta

Blancavalentina
5

Para no confundir las variables voy a llamar r(t)alvector posición

La forma cartesiana de la ecuación se obtiene eliminando el parámetro t de la ecuación de r(t)

x = 10 cos(2 π t)

y = 10 sen(2 π t)

Elevamos al cuadrado y sumamos (la suma de los cuadrados de seno y coseno vale la unidad :

Nos queda : x² + y² = 100 (circunferencia de radio 10 con centro en el origen)

La velocidad es la derivada de la posición :

v = dr / dt = 10 .

2 π [ - sen (2 π t), cos(2 π t)]

La aceleración es la derivada de la velocidad :

a = dv / dt = 10 (2 π)² [ - cos(2 π t), - sen(2 π t)]

Podemos escribir otra forma para la aceleración.

A = - 10 (2 π)² r(t)

La rapidez angular es ω = 2 π

La rapidez tangencial es v = ω R = 2 π .

10 = 20 π

Lo que explica que la aceleración tiene la misma dirección que el vector posición de sentido opuesto (es la aceleración centrípeta)

Saludos Herminio.