Principio Trabajo-Energía

El Principio Trabajo-Energía es un principio general que se puede aplicar a objetos en rotación. En una rotación pura, el trabajo neto es igual al cambio en la energía cinética rotacional:

Para un par constante, el trabajo se puede expresar como

y para un par neto, la segunda ley de Newton en rotación da

Combinando esta última expresión con el principio trabajo-energía, da una útil relación para describir el movimiento rotacional.

Objetos Rodando

En la descripción de objetos rodando, debe tenerse en cuenta que la energía cinética esta dividida entre la energía cinética lineal y la energía cinética rotacional. Otra clave es, que para los objetos rodando sin deslizamiento, la velocidad lineal del centro de masa es igual a la velocidad angular por el radio. Esfera sobre Plano Inclinado. Aro y Cilindro sobre Plano Inclinado.

Energía Cinética de Objetos Rodando

Si un objeto está rodando sin deslizamiento, entonces su energía cinética se puede expresar como la suma de la energía cinética de traslación de su centro de masa mas la energía cinética de rotación sobre el centro de masa. La velocidad angular está por supuesto, relacionada con la velocidad lineal del centro de masa, de modo que la energía puede expresarse por supuesto, en términos de cualquiera de ellos, según nos dicte el problema, tal como el caso de un objeto rodando hacia abajo de un plano inclinado. Note que el momento de inercia usado, debe ser el momento de inercia sobre el centro de masa. Si se conociera sobre algún otro eje, entonces se debe usar el teorema de ejes paralelos para obtener el momento de inercia deseado.