algunas dudas

algunas dudas

de Nataly Melanie Ruber Maimo -
Número de respuestas: 2

hola, tengo una duda sobre los ejercicios donde no se conserva la energía; cuando veo que no se conserva, construyo la ecuación de movimiento, y al integrarla consigo T' + Potencial efectivo = E' según vi, pero si busco los puntos de equilibrio me sirve derivar el Potencial efectivo, lo cual me da de vuelta la ecuación de movimiento, solo que sin el T' derivado y eso, así que en sí no es necesario preintegrar? o en qué casos? o tal vez sólo es si el ejercicio me pide expresamente que le halle la energía. 

Por otro lado también tenía una duda, si estaba bien pensar que la partícula tendrá normal en todos los versores excepto en el cuál se mueve, porque es algo que me pareció pero no sé si se da siempre, por ejemplo si tengo una base x,y,z y la partícula se mueve por un hilo o algo en dirección x, entonces sólo habrá normal en y y z. Al menos para cuando la partícula se mueve en una guía creo que vale, en otras situaciones es más fácil ver para dónde va.

Por último tenía duda duda de versores, pero no es de un ejercicio del práctico, es uno que hallé por ahí de un parcial que usé para practicar, pero igual es algo que a veces me pasa; si tengo dos bases y me encuentro algo de una base haciendo producto de algo de otra base qué hago? por ejemplo, en ese ejercicio tuve ese problema:


aquí tenía la base móvil S'={j', i' , k, O} y la fija S={e_theta, e_r, k, A}, entonces en un momento me queda r'= Re_r, y como w=wk, se me ocurre hacer k en función de e_r y e_theta, que también está en la solución, pero en la solución hacen algo medio raro ya que al hacer wxr' va a quedar algo que entre otras cosas tiene algo con e_theta haciendo producto con algo con e_r, y según la solución da con j' el resultado, o sea es algo que más o menos se puede ver en el dibujo tal vez, pero luego se pone peor, porque si haces w(wxr') te queda algo con e_r haciendo producto con algo con j', sumado a algo con e_theta haciendo producto con j', y según la solución eso da algo con i' nada más, y para peor negativo, ahí ya no termino de captar mucho qué pasó :O se me había ocurrido mejor dejar el k así nomás pero luego tendría que lidiar con j' y ese creo no queda fácil de descomponer para más tarde

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Re: algunas dudas

de Nataly Melanie Ruber Maimo -
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Re: algunas dudas

de Guzman Hernandez -

Hola,

1. Cuando no se conserva la energía no siempre es posible construir una energía relativa E' que si se conserva. 

2. Con respecto a tu segundo punto sobre la "utilidad" de la conservación de la energía, esto es independiente de si lo que se conserva es la energía en el sistema inercial E o algún tipo de energía relativa E', así que voy a hacer mención al caso más clásico de conservación de E, sabiendo que todos estos comentarios sirven para ambos casos. La conservación de la energía o la preintegral del movimiento no tiene información distinta que las ecuaciones de movimiento y a los efectos de analizar posiciones de equilibrio y estabilidad se puede hacer de manera equivalente con ambas, si bien las condiciones de equilibrio y estabilidad son un poco mas intuitivas cuando uno analiza el potencial. Un punto de eq. es un extremo relativo de potencial, y la estabilidad viene si ese extremo relativo es un mínimo local. Para lo que es útil la energía (o más generalmente las preintegrales de movimiento) es para obtener la velocidad (o la velocidad relativa) en función de las posiciones iniciales. Esto no es equivalente a resolver el movimiento, pero si permite responder algunas preguntas como por ejemplo cuales son los puntos entre los cuales esta acotado el movimiento, en caso de efectivamente estarlo.

3. Lo que decís de la Normal no es cierto en general y por otro lado cuando "decís la dirección en la cual se mueve" tampoco es claro si haces referencia al movimiento relativo o absoluto, o a que sistema relativo en particular. Te doy un ejemplo sencillo: cuando te subís a un ascensor, la normal es justo en la dirección del movimiento. Lo que decís con respecto al movimiento en una guía en particular es cierto si estás considerando el movmiento relativo a la guía pero no si estas considerando el movimiento absoluto. Por ejemplo, en el ejercicio que mencionas después, hay una componente de la normal según j'. Si consideras el movimiento absoluto, hay una componente de la velocidad según j'. Esto no es radicalmente distinto al ejemplo del ascensor.

4. Con respecto al ejercicio de parcial no entiendo mucho cual es tu duda. Para empezar S={e_theta, e_r, k, A} no es un sistema de referencia fijo, dado que el punto A está acelerado y los versores e_theta, e_r se mueven. Además creo que tenés un problema conceptual en que  S={e_theta, e_r, k, A} no es una base de versores, es un sistema de referencia. Estos conceptos son distintos: una sistema de referencia lo que especifica es un observador, que punto usa ese observador como origen de coordenadas y que direcciones ve fijas ese observador. dicho esto, en un sistema de referencia se puede trabajar con cualquier base, sólo hay que tener cuidado como se mueve cada base en cada sistema. Para repetir, cuando decis  S'={j', i' , k, O} lo que estas diciendo es que el observador S' se mueve de manera tal que ve las direcciones j', i' , k fijas. Pero ese observador puede usar cualquier base.

Por otro lado e_theta, e_r, k ni siquiera son una base ortonormal.

Espero que esto te sirva para repensar este ejercicio. En todo caso no dudes en repreguntar tu duda, aclarando si podes un poco cual es precisamente el problema, una vez que modifiques adecuadamente el punto de partida.

Saludos

G