Capítulo 10 - Rotación de un objeto rígido en torno a un eje fijo
Posición angular
Desplazamiento angular
Rapidez angular instantánea
Aceleración angular instantánea
(de un objeto rígido) es el ángulo θ entre una línea de referencia unida al objeto y una línea de referencia fija en el espacio.
de una partícula moviéndose en una trayectoria circular o un objeto rígido girando en torno a un eje fijo es 
de una partícula moviéndose en una trayectoria circular o de un objeto rígido girando en torno a un eje fijo es 
de una partícula moviéndose en una trayectoria circular o de un objeto rígido girando en torno a un eje fijo es 
Momento de torsión
La magnitud del momento de torsión asociado con una fuerza F--> que actúa sobre un objeto a una distancia r desde el eje de rotación es 
donde Φ es el ángulo entre el vector de posición del punto de aplicación de la fuerza y el vector fuerza, y d es el brazo de momento de la fuerza, que es la distancia perpendicular desde el eje de rotación a la línea de acción de la fuerza.
Momento de inercia
de un sistema de partículas es 
donde m i es la masa de la i-ésima partícula y r i es su distancia desde el eje de rotación.
de un objeto rígido es 
donde r es la distancia desde el elemento de masa dm al eje de rotación.
Energía cinética rotacional
Si un objeto rígido da vueltas en torno a un eje fijo con rapidez angular v, su energía cinética rotacional se puede escribir 
donde I es el momento de inercia del objeto en torno al eje de rotación.
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Cuando un objeto rígido da vueltas en torno a un eje fijo, cada parte del objeto tiene la misma rapidez angular y la misma aceleración angular, y la posición angular, la rapidez angular y la aceleración angular se relacionan con la posición, la rapidez y la aceleración traslacionales mediante las relaciones
Potencia entregada
La rapidez con que una fuerza externa realiza trabajo para girar un objeto rígido en torno a un eje fijo, o la potencia entregada, es 
Energía cinética
La energía cinética total de un objeto rígido que rueda sobre una superficie rugosa sin deslizamiento es igual a la energía cinética rotacional en torno a su centro de masa más la energía cinética traslacional del centro de masa: 
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Si sobre un objeto rígido se hace trabajo y el único resultado del trabajo es rotación en torno a un eje fijo, el trabajo neto hecho por las fuerzas externas para hacer girar el objeto es igual al cambio en la energía cinética rotacional del objeto: 
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Modelos para resolver problemas
Objeto rígido bajo aceleración angular constante
Objeto rígido bajo momento de torsión neto
Si un objeto rígido da vueltas en torno a un eje fijo bajo aceleración angular constante, uno puede aplicar las ecuaciones de la cinemática que son análogas a las del movimiento traslacional de una partícula bajo aceleración constante:
Si sobre un objeto rígido libre que da vueltas en torno a un eje fijo actúa un momento de torsión externo neto, el objeto experimenta una aceleración angular α, donde 
. Esta ecuación es el análogo rotacional de la segunda ley de Newton en el modelo de partícula bajo una fuerza neta.
