Cinematica rigida - atto di moto rotatorio
Ciao!
Sto studiando meccanica razionale e non riesco a risolvere questo esercizio:
' Di un atto di moto rigido rotatorio sono assegnate le velocità $\vec v_A = 2vec e_1-vec e_3$ e $\vec v_B = 3vec e_1-2vec e_2$ dei punti $\A -= (-1,3,0)$ e $\B -= (1,0,2) $ .
Determinare la velocità angolare $\vec omega$. '
Io ho ragionato così:
ho calcolato $\vec[AB] -= (2,-3,2)$;
l'atto di moto è rotatorio pertanto il trinomio invariante nullo mi permette di dire che $\vec omega$ è parallelo al prodotto vettoriale tra le due velocità. Chiamo $\vec V$ il prodotto vettoriale tra le due velocità.
Quindi $\vec omega = lambdavec V$ e lo sostituisco nella formula fondamentale della cinematica per la velocità, ovvero $\ vec v_B=vec v_A + lambdavec V \times vec [AB] $ .
Dopo alcuni calcoli mi ritrovo con $\vec e_1 -2vec e_2 + vec e_3 = 2lambda(-9vec e_1-2vec e_2+6vec e_3)$.
Da qui in poi non so come ricavare un valore di $\lambda$ che mi risolva l'uguaglianza.
Qualcuno sa dirmi se e dove sbaglio o aiutarmi a continuare ?
Grazie!
Sto studiando meccanica razionale e non riesco a risolvere questo esercizio:
' Di un atto di moto rigido rotatorio sono assegnate le velocità $\vec v_A = 2vec e_1-vec e_3$ e $\vec v_B = 3vec e_1-2vec e_2$ dei punti $\A -= (-1,3,0)$ e $\B -= (1,0,2) $ .
Determinare la velocità angolare $\vec omega$. '
Io ho ragionato così:
ho calcolato $\vec[AB] -= (2,-3,2)$;
l'atto di moto è rotatorio pertanto il trinomio invariante nullo mi permette di dire che $\vec omega$ è parallelo al prodotto vettoriale tra le due velocità. Chiamo $\vec V$ il prodotto vettoriale tra le due velocità.
Quindi $\vec omega = lambdavec V$ e lo sostituisco nella formula fondamentale della cinematica per la velocità, ovvero $\ vec v_B=vec v_A + lambdavec V \times vec [AB] $ .
Dopo alcuni calcoli mi ritrovo con $\vec e_1 -2vec e_2 + vec e_3 = 2lambda(-9vec e_1-2vec e_2+6vec e_3)$.
Da qui in poi non so come ricavare un valore di $\lambda$ che mi risolva l'uguaglianza.
Qualcuno sa dirmi se e dove sbaglio o aiutarmi a continuare ?
Grazie!
Risposte
[xdom="Raptorista"]Sposto da Analisi matematica di base.[/xdom]
Imponendo la condizione sottostante:
si ha un sistema di tre equazioni in tre incognite, le componenti della velocità angolare.
Formula fondamentale della cinematica dei corpi rigidi
$vecv_B=vecv_A+vec\omegaxx(B-A)$
si ha un sistema di tre equazioni in tre incognite, le componenti della velocità angolare.
Ok, grazie mille del consiglio!
Così facendo, nello svolgere il sistema mi sono accorto che non può ammettere soluzioni..
Quindi non esiste alcun valore di $\lambda$ che mi risolva l'uguaglianza ...](/datas/uploads/forum/emoji/eusa_wall.gif)
Grazie ancora

Così facendo, nello svolgere il sistema mi sono accorto che non può ammettere soluzioni..
Quindi non esiste alcun valore di $\lambda$ che mi risolva l'uguaglianza ...
](/datas/uploads/forum/emoji/eusa_wall.gif)
Grazie ancora
Per completezza:
Tra l'altro, prima di svolgere i calcoli espliciti, può valere la pena verificare che:
condizione incompatibile con un atto di moto rigido.
$vecv_B=vecv_A+vec\omegaxx(B-A) rarr$
$rarr [(3),(-2),(0)]=[(2),(0),(-1)]+|(veci,vecj,veck),(\omega_x,\omega_y,\omega_z),(2,-3,2)| rarr$
$rarr [(3),(-2),(0)]=[(2),(0),(-1)]+[(2\omega_y+3\omega_z),(-2\omega_x+2\omega_z),(-3\omega_x-2\omega_y)]rarr$
$rarr \{(2\omega_y+3\omega_z=1),(-2\omega_x+2\omega_z=-2),(-3\omega_x-2\omega_y=1):} rarr$
$rarr$Sistema impossibile
Tra l'altro, prima di svolgere i calcoli espliciti, può valere la pena verificare che:
$vecv_B*(B-A) ne vecv_A*(B-A)$
condizione incompatibile con un atto di moto rigido.
La velocità angolare $ ω $ è un vettore ortogonale a A e B
Quindi $ AC=0 $ è $ BC=0 $
Poi C=(a, b, c)
Allora a+3b=0 e anche a+2c=0
C sarà allora $ (a, - a/3,-a/2) $ ovvero $ a(1, - 1/3,-1/2) $
Poi lo normalizzi e lo moltiplichi per il modulo di $ ω $
Quindi $ AC=0 $ è $ BC=0 $
Poi C=(a, b, c)
Allora a+3b=0 e anche a+2c=0
C sarà allora $ (a, - a/3,-a/2) $ ovvero $ a(1, - 1/3,-1/2) $
Poi lo normalizzi e lo moltiplichi per il modulo di $ ω $
@ Lucacs
Non ho capito se sostieni che esista il vettore velocità angolare. Se questo è il caso, ti stai sbagliando.
Non ho capito se sostieni che esista il vettore velocità angolare. Se questo è il caso, ti stai sbagliando.
E allora è un problema senza soluzione con quei dati
"Lucacs":
E allora è un problema senza soluzione con quei dati
Concordo.