Semana 3 Ej. 10

Semana 3 Ej. 10

de Federico Sebastian Diano Benitez -
Número de respuestas: 1
Letra:
Sea \[X(x,y,z) = ( - y,x,0)\]. Demostrar que X no es irrotacional.

Supongamos que X representa el campo de velocidades de un fluido. Demostrar que si colocamos un corcho en ese fluido, éste girará en un plano z = constante, en una trayectoria circular alrededor del eje z. ¿En qué sentido girará el corcho?

Respuestas:
Para demostrar que X no es irrotacional, calculé el rotor y me dio \[rot(X) = (0,0,2)\] por lo cual no es irrotacional.

Las otras respuestas no las tengo muy claras. Yo imagino lo siguiente: el campo de velocidades sólo existe en el plano xy entonces el movimiento de un objeto colocado en este plano, sólo será en dicho plano pero, ¿cómo demostrar que ese movimiento es circular?

Pues tampoco tengo clara por ahora, la función del rotor, estimo que tiene que ver con la velocidad de las rotaciones, pero no sé de dónde surge ese vínculo.

Gracias de antemano.
En respuesta a Federico Sebastian Diano Benitez

Re: Semana 3 Ej. 10

de Javier Coppola Rodriguez -
Lo que decís para argumentar que el movimiento va a ser en el mismo plano está bien, lo podés formalizar diciendo que como la velocidad de la trayectoria siempre va a tener la tercera coordenada nula, entonces la tercera coordenada de la posición va a ser constante (o sea dz/dt = 0, entonces z es constante). Para ver que la trayectoria es en un círculo podés probar que la distancia al eje z también es constante.
Los problemas de este tipo (deducir una trayectoria cuando la velocidad viene dada por un campo) los van a ver con más generalidad en el curso de Ecuaciones Diferenciales.