Febrero 2018, ejercicio 3

Febrero 2018, ejercicio 3

de Matias Carricart Ponce -
Número de respuestas: 1

Hola, resolví este ejercicio y me fije en la solución que siguieron los mismo pasos que hice yo, la única diferencia fue que para derivar los versores, al derivar la velocidad angular, yo hice el producto Cruz de la velocidad angular con el versor en cuestión pero en las soluciones tomaron una velocidad angular prima que solo involucra a uno de los término de la velocidad total. Entonces las derivadas de los versores  me quedan distintas entonces llego a un resultado diferente.

No entiendo a qué se debe la velocidad  angular prima y porque la toman para calcular la derivada de los versores . Desde ya muchas gracias 




(Editado por Nicolás Casaballe - envío original jueves, 22 de julio de 2021, 12:48)

En respuesta a Matias Carricart Ponce

Re: Febrero 2018, ejercicio 3

de Nicolás Casaballe -
Hola, Matías. Tu planteo lo veo muy completo y ordenado, y eso es muy importante para poder hacer verificaciones y correcciones.

No estoy completamente seguro de si estás considerando los mismos sistemas de referencia que en la solución publicada.

La razón por la cual no coinciden las velocidades angulares es que tú estás utilizando la velocidad angular de la esfera (o sea, la de un sistema de referencia solidario a la esfera), dada por

\vec \omega_{esf} = \vec \omega_1 + \vec \omega_2

mientras que en la solución hacen el planteo a partir de la velocidad angular de (un sistema solidario a) la varilla, dada esta vez por

\vec \omega_{var} = \vec \omega_2 .

Por alguna razón le llamaron a esta última \vec {\omega'}, quizás pensando en la velocidad angular de un sistema relativo que no hay que confundir con la de la esfera.

Para encontrar las derivadas de los vectores hay que utilizar la velocidad angular del sistema en que se definen. Por eso en la solución tienen

\dot {\hat i} = \vec {\omega' } \times {\hat i},

etc. Revisa en tu planteo los sistemas de referencia que usas. Si efectivamente usas un sistema solidario a la esfera, la velocidad angular que usaste es la apropiada y la diferencia proviene de un error en alguna otra parte.

Una peculiaridad que, curiosamente, puede provocar confusión es que gracias a su simetría, el tensor de inercia de la esfera con respecto a su centro tiene siempre la misma forma, para cualquier sistema de referencia, ya sea solidario a ésta o no...

Saludos,
NC