Ver o código fonte de «Física/Preliminais/Xiro arredor dun eixe fixo»

A rotación sobre un eixe fixo é un caso especial de movemento de rotación. A hipótese do eixe fixo exclúe a posibilidade dun eixe en movemento e non pode describir fenómenos como o "bamboleo".

Segundo o teorema de rotación de Euler, a rotación ao redor de máis dun eixe ao mesmo tempo é imposible, polo que se se forzan dúas rotacións ao mesmo tempo nun eixe diferente, aparecerá un novo eixe de rotación.

As seguintes fórmulas e conceptos son útiles para comprender mellor a rotación sobre un eixe fixo.

== Relación entre movemento rotacional e lineal ==
O movemento de rotación está intimamente relacionado co movemento lineal.

O desprazamento lineal é o produto do desprazamento angular multiplicado polo raio do círculo descrito polo movemento.

<math>s= \theta R</math>

A velocidade lineal é o produto da velocidade angular polo raio do círculo descrito polo movemento.

<math>v= \omega R</math>

A aceleración tanxencial é o produto da aceleración angular multiplicada polo raio da circunferencia descrita polo movemento.

<math>a= \alpha R</math>

Así mesmo, tendo en conta o anterior, as fórmulas cinemáticas manteñen esta mesma relación.

Mentres que as fórmulas para a cinemática do movemento lineal son:

<math>v_f^2=v_o^2+2ad</math>

<math>v_f=v_o+at</math>

<math>d=v_o t+1/2 at^2</math>

Para a cinemática do movemento de rotación empregaremos o seguinte:

<math>\omega^2 = \omega_{o}^2 + 2a\theta</math>

<math>\omega=\omega_o +at</math>

<math>\theta=\omega_o + \frac{1}{2} at^2</math>

=== Desprazamento angular θ ===
O desprazamento angular dun obxecto determina a cantidade de rotación do obxecto e descríbese coa seguinte fórmula: 

<math>\Delta\theta= \theta_2-\theta_1</math>

O desprazamento angular mídese en radiáns (rad), aínda que tamén se pode medir en revolucións (rev). A continuación móstrase a comparación entre unidades.

1 rad = 57,3° 

<math>1 rev = 360^\circ = 2\pi</math> rad

=== Velocidade angular ω ===
A velocidade angular é a variación do desprazamento angular con respecto ao tempo, como se presenta na seguinte fórmula:

<math>\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t} = \frac{\theta_2 - \theta_1}{t_2-t_1}</math>

A velocidade angular é sempre a mesma independentemente da distancia entre unha partícula e o eixe de rotación.

As unidades nas que se expresa habitualmente a velocidade angular son en radiáns por segundo (rad/s), pero tamén se pode expresar en revolucións por minuto (rpm ou rev/min) e en revolucións por segundo (rev/s).

=== Aceleración angular α ===
Como no movemento lineal, o movemento de rotación pode ter aceleración. A velocidade angular pode ser alterada pola influencia dun par resultante.

A fórmula para calcular a aceleración angular é a seguinte:

<math>\alpha = \frac{\Delta \omega}{\Delta t} = \frac{\omega_2 - \omega_1}{t_2-t_1}</math>

Torque

Na lei do movemento de rotación, Newton menciona o seguinte:

{{cita|Un momento de torsión resultante aplicado a un cuerpo rígido siempre genera una aceleración angular que es directamente proporcional al momento de torsión aplicado e inversamente proporcional al momento de inercia del cuerpo}}. 

<math>\tau = I\alpha</math>

=== Enerxía cinética rotacional ===

=== Momento de inercia ===
[[Categoría:Física]]