Movimiento helicoidal

La velocidad de la partícula situada en un punto P, que no está situado sobre el eje de rotación (Figura 1), viene dado por Como el vector

, la velocidad del punto P es la suma de dos vectores perpendiculares entre sí; el

, asociado a la rotación, perpendicular al eje y que depende de la posición del punto P con respecto a dicho eje.

son independientes del tiempo (traslación y rotación uniformes), el punto P describe una trayectoria que es una curva alabeada llamada hélice (Figura 2), cuyo eje es la recta soporte de

, y el movimiento del sólido se llama helicoidal uniforme.

El paso de la hélice estará dado por: Obsérvese que en el movimiento helicoidal el eje actúa como eje de rotación y deslizamiento, ya que la partícula, al tiempo que gira en torno al eje se traslada o desliza a lo largo del mismo.

(i.e., funciones del tiempo), el movimiento sigue siendo helicoidal, pero tanto el eje de rotación y deslizamiento como el paso de la hélice variarán en el transcurso del tiempo.

Considerando un sistema cartesiano tridimensional de ejes xyz, donde una partícula gira alrededor del eje z a una distancia del eje R,con velocidad angular constante:

y se traslada simultáneamente paralelamente al eje z con velocidad lineal constante:

La posición P de la partícula para un instante t dado será: La velocidad de la partícula: V, para un instante dado: t, será: Y la aceleración de la partícula: a, para un instante dado: t, será: Podemos ver que la aceleración no tiene componente en el sentido de las z y que tiene sentido negativo para x e y, indicando que su sentido es hacia el interior y su módulo es el de aceleración centrípeta.

Figura 1.
Figura 2.