Autor Tema: Otro ejercicio de energía

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24 Febrero, 2011, 08:33 pm
Respuesta #10

jordioj

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Me dí cuenta de una cosa, que el sistema equivalente que propuse se puede deducir de infinitas distribuciones de masas, y cada una se diferencia por el momento inercia, cuyo efecto se me pasó incluir en la ley de conservación de la energía:
\( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{MV^{2}+I\omega ^{2}}{2} \)
Por el teorema de Steiner \( I=M\begin{bmatrix}\dfrac{l}{2}\end{bmatrix}^{2}-Md^2 \) y como \( \omega=\dfrac{V}{d}=\dfrac{v}{l/2} \)
\( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{1}{2}\begin{bmatrix}MV^{2}+M\begin{bmatrix}\dfrac{l}{2}\end{bmatrix}^{2}\begin{bmatrix}\dfrac{V}{d}\end{bmatrix}^{2}-Md^{2}\begin{bmatrix}\dfrac{V}{d}\end{bmatrix}^{2}\end{bmatrix}=\dfrac{Mv^{2}}{2} \)

24 Febrero, 2011, 09:10 pm
Respuesta #11

Jabato

  • Visitante
Me parece, jordioj, que complicas demasiado este asunto. Estás haciendo intervenir momentos de inercia, energías de rotación, y no se qué galimatías de un sistema equivalente al de las dos masas, que no se entiende y que además has tenido que modificar debido al parecer a algún error que cometiste en tu primera exposición, cuando razonando como yo lo hago, con las simples energías cinética de traslación y potencial del campo gravitatorio y mediante una rápida y sencilla aplicación del teorema de conservación de la energía, que por supuesto es de aplicación en este caso, se llega a la solución que pide el enunciado. Y encima me dices que mi solución es incorrecta, pero no me dices porqué.

Que me aspen si te entiendo.

Jabato. ???

24 Febrero, 2011, 09:22 pm
Respuesta #12

jordioj

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La última ecuación que he anotado ahora sí que es correcta, para nada son galimatías, al no aplicar el efecto del momento de inercia en el sistema equivalente me confundió, por eso no coincidía con lo que indicabas, ahora coinciden las ecuaciones.

24 Febrero, 2011, 09:43 pm
Respuesta #13

Jabato

  • Visitante
Pues si tú lo dices será cierto, pero chico, después de mirarlas un rato largo, largo ... no veo el parecido por ninguna parte.

Sigues sin resolver el problema, tal y como lo pide el enunciado. Sigues sin dar detalles de porqué mis cálculos no eran correctos, y eso lo afirmaste porque aún está escrito y aquí te lo cito:

La interpretación que das a esta ecuación
\( -\Delta U=(m_1-m_2)g\displaystyle\frac{l}{2}=\displaystyle\frac{1}{2}(m_1+m_2)v^2=\Delta E_c \)
no es correcta, porque \( (m_1-m_2)g\displaystyle\frac{l}{2}\cdot\dfrac{m_{1}+m_{2}}{m_{1}+m_{2}}=Mgd=\dfrac{MV^2}{2} \) , siendo \( M,d \) los valores indicados anteriormente, y se puede interpretar perfectamente lo que digo.

y en fín que, resumiendo, me gustaría saber en qué se parecen tus ecuaciones a las mías. Me dejas de piedra y escayolao.

Saludos, Jabato.  ???

24 Febrero, 2011, 09:53 pm
Respuesta #14

jordioj

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Si entiendes el proceso de cómo llego de \( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{MV^{2}+I\omega ^{2}}{2} \) a \( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{Mv^{2}}{2} \) , y en ésta sustituyes \( M,d \) que tengo anotados en el primer mensaje creo que no es complicado ver que sale \( -\Delta U=(m_1-m_2)g\displaystyle\frac{l}{2}=\displaystyle\frac{1}{2}(m_1+m_2)v^2=\Delta E_c \)

24 Febrero, 2011, 10:06 pm
Respuesta #15

Jabato

  • Visitante
Si entiendes el proceso de cómo llego de \( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{MV^{2}+I\omega ^{2}}{2} \) a \( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{Mv^{2}}{2} \) , y en ésta sustituyes \( M,d \) que tengo anotados en el primer mensaje creo que no es complicado ver que sale \( -\Delta U=(m_1-m_2)g\displaystyle\frac{l}{2}=\displaystyle\frac{1}{2}(m_1+m_2)v^2=\Delta E_c \)

¡Crees que no es complicado ver que de tu razonamiento salen mis ecuaciones! Bueno, eso lo tendrías que demostrar más despacio, pasito a pasito, como se hacen bien las cosas.

Respecto a lo de si entiendo tu razonamiento ya te hice notar que no, que no lo entiendo. No sé si es que no lo explicas bien ó que yo no alcanzo a verlo, pero decididamente no, no lo entiendo.

Tendrías que explicármelo en detalle, cosa que hasta ahora tampoco has hecho. Lo primero que no entiendo es porqué decides que ambos sistemas son equivalentes. Sería por ahí por donde deberías empezar y no presuponer que lo son sin más. A partir de ahí y después del razonamiento adecuado veríamos a ver si tus resultados son iguales a los míos, que tampoco lo sé porque no los has mostrado. En fín que no lo entiendo. Además ¿ahora resulta que mis ecuaciones sí son correctas?, cambias de opinión con demasiada rapidez.

Mmmm... no sé, me parece que todo esto es muy raro. Pero bueno, al final cuales son las velocidades de cada una de las masas según tus cálculos, porque eso es lo que pide el enunciado, y yo ya dí mi solución pero la tuya aún no la he visto.

Saludos, Jabato. ;D

24 Febrero, 2011, 10:54 pm
Respuesta #16

jordioj

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Con el sistema equivalente de masas me refiero a disponer un nuevo sistema cuyo efecto no altere el resultado por la distribución inicial. El sistema descrito por el enunciado lo intento simplificar a un sistema de una varilla y una masa de forma que los dos sistemas, el del enunciado (1) y el nuevo (2), describan el mismo fenómeno. Para que sean equivalentes, la masa en 2 será la suma de las que aparecen en 1, y su posición sería el centro de masas formado por las dos masas del sistema 1. No veo dificultad en esto.
Ya he indicado que me confundí, se me olvidó incluir el momento de inercia en el nuevo sistema 2, de ahí a la nueva ecuación obtenida \( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{MV^{2}+I\omega ^{2}}{2} \) , \( I,\omega \) es evidente que son el momento de inercia respecto el centro de masas y la velocidad angular, \( M,d \) ya he anotado qué significan y a qué equivalen, \( V \) no lo indiqué porque me parecía evidente, se refiere a la velocidad en el nuevo sistema 2 de la masa \( M \) situada en el centro de masas, \( v \) sí que indiqué que se refiere al movimiento de la varilla en el extremo. Si dices que ésta ecuación es incorrecta entonces ahora te equivocas.
Te ahorraré el esfuerzo si tanto cuesta:
\( M=m_{1}+m_{2} \)
\( d=\dfrac{m_{1}-m_{2}}{m_{1}+m_{2}}\cdot\dfrac{l}{2} \)
\( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{Mv^{2}}{2} \)
\( (m_{1}+m_{2})g\left |{\dfrac{m_{1}-m_{2}}{m_{1}+m_{2}}\cdot\dfrac{l}{2}}\right |=(m_{1}-m_{2})g\dfrac{l}{2}}=\dfrac{(m_{1}+m_{2})v^{2}}{2} \)

24 Febrero, 2011, 11:14 pm
Respuesta #17

Jabato

  • Visitante
Hay varias cosas que no entiendo:

1ª.- ¿De donde sale esta ecuación?  \( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{MV^{2}+I\omega ^{2}}{2} \)

2ª.- ¿que representa \( |d| \)? ¿el valor absoluto de d?

3ª.- ¿d es la distancia del CDG del sistema al centro de giro ó su altura respecto al centro de giro? ¿como calculas d?

4ª.- En que quedamos en esta:

\( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{MV^{2}+I\omega ^{2}}{2} \)

ó en esta otra:

\( Mg\left |{d}\right |=\dfrac{Mv^{2}}{2} \)

porque en la primera parte de tu exposición dices que la correcta es la primera, pero luego usas la segunda. No entiendo nada, el momento de inercia y la velocidad angular que aparecen en la primera luego desaparecen misteriosamente en la última parte de tus cálculos. (!)

Lo siento pero no me cuadra, ni vivo ni muerto me cuadra.

Saludos, Jabato. ;D




24 Febrero, 2011, 11:26 pm
Respuesta #18

jordioj

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Vamos a ver, respecto a tu cuarta pregunta he mostrado en el mensaje 10 que son equivalentes!
Respecto a tu primera pregunta, sale de la ley de conservación de energía para el sistema equivalente.
2 Es valor absoluto porque su signo depende de las masas 1 y 2, de que una sea mayor que la otra, y así me evito problemas para la energía potencial, no es ningún misterio.
3 Es la distancia polar del centro de masas, lo calculo situando las masas en posición horizontal

24 Febrero, 2011, 11:55 pm
Respuesta #19

Jabato

  • Visitante
Al final se va a demostrar lo que imaginaba.

1º.- la dos ecuaciones no pueden ser equivalentes, por la sencilla razón de que ni el momento de inercia ni la velociadad angular pueden anularse. Y si lo has demostrado, cosa que no veo, deberías revisar tus cálculos porque están mal.

2º.- Si \( d \) es el radio polar del centro de masa (supongo que respecto al centro de giro) entonces ¿\( mg|d| \) que representa? ¿La energía potencial del sistema? No te lo crees ni tu.

En fin que con esos razonamientos y ecuaciones no llegas a la solución ni de casualidad. No tienen sentido tus cálculos, ni hilo lógico tus razonamientos, las leyes que aplicas no se parecen a ninguna ley física conocida, y todo tu razonamiento es una sarta de sin sentidos enlazados uno de tras de otro mediante un hilo que no lo entiendes ni tu mismo que lo has escrito.

Así que mira, como creo que ni tú me vas a convencer a mi ni yo te voy a convencer a ti, creo que lo mejor será dejarlo aquí para evitar males mayores, si eres capaz de entender las cosas que has dicho hasta el momento pues mejor para ti, yo me quedo con mis argumentos, los que esgrimí al comienzo del debate, que son los correctos en mi opinión y se entienden con claridad.

Olvidemos el asunto. ¿Te parece?

Saludos, Jabato. ;D