Autor Tema: Interacción plato-insecto (Conservación del momento angular)

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05 Junio, 2021, 02:04 am
Respuesta #10

Richard R Richard

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Buenas Richard,

No entiendo de donde salen esos radios, ¿No seria simplemente la energía rotacional del plato más la de movimiento de la cucaracha?

\( K_i=\dfrac{I\Omega^2 + mv^2}{2} \)

Si es así solo me falto el cuadrado del omega, por lo que llego a:
\( = 1-\dfrac{(-I\Omega + Rmv^2)^2}{(I+mR^2)(I\Omega^2 + mv^2)} \)

Saludos,
Franco.


correcto, si consideras a la cucaracha como una masa puntual rotando, la energía cinetica calculada como \( \frac12 mv^2  \)y la calculada como \( \frac 12 I \omega^2 \) coinciden ya que \( \omega=\frac{v}{R} \)
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

05 Junio, 2021, 02:08 am
Respuesta #11

franma

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Buenas Richard,

Buenas Richard,

No entiendo de donde salen esos radios, ¿No seria simplemente la energía rotacional del plato más la de movimiento de la cucaracha?

\( K_i=\dfrac{I\Omega^2 + mv^2}{2} \)

Si es así solo me falto el cuadrado del omega, por lo que llego a:
\( = 1-\dfrac{(-I\Omega + Rmv^2)^2}{(I+mR^2)(I\Omega^2 + mv^2)} \)

Saludos,
Franco.


correcto, si consideras a la cucaracha como una masa puntual rotando, la energía cinetica calculada como \( \frac12 mv^2  \)y la calculada como \( \frac 12 I \omega^2 \) coinciden ya que \( \omega=\frac{v}{R} \)

Perdón, viendo mis mensajes anteriores se me escapo en varios lugares un cuadrado en la velocidad, es una errata al copiar nada mas.

Ahora una ultima pregunta, si ese razonamiento es correcto y llegamos así a la respuesta correcta, ¿puedo entonces considerar el momento angular como propuse en mi primer mensaje?

Momento de inercia de la cucaracha:
\( I_c=mR^2 \)

Velocidad angular de la cucaracha:
\( \omega=\dfrac{v}{R} \)

Por lo que su momento angular resulta: \( \dfrac{Iv}{R} \).

Agrego: Creo que no debería haber problema, expandiendo \( \dfrac{Iv}{R}=\dfrac{mR^2v}{R} = mRv \) el resultado obtenido por la definición de momento angular de una partícula.

Saludos,
Franco.

05 Junio, 2021, 02:24 am
Respuesta #12

Richard R Richard

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Veo que llegamos a lo mismo, pero evidentemente estoy yo errando en algún sitio.

Creo que es porque la cucaracha no tiene energía cinética de "movimiento" si no solo de rotación ¿cierto?


A ver creo que con"energía cinética de "movimiento" " te refieres a energía cinetica de traslación,  si es así , cuando la masa la consideras puntual como es este caso, sale una rápida simplificación , que has hecho bien. la energía cinetica  total de un objeto sólido rígido, no siempre  coincide con la de traslación , ni tampoco con la de rotación, sino que es la suma de ambas  y en algunos casos puntuales, pueden coincidir, como en este caso, cuando al solido "cucaracha" lo tratas como una masa puntual.


Veo que has escrito mientras sigo respondiendo , asuntos más viejos,


Si el cuadrado ese estaba demás.


Si la cucaracha  no fuera un objeto puntual, el momento angular total depende del tipo de movimiento de la cucaracha,


Si la cucaracha en vez de caminar solamente, gira  sobre algún eje (haciendo vuelta carnero por ejemplo) , eso afecta al momento angular total y  la energía cinetica total... pero como las masas puntuales, no tienen momento de inercia, ni giran sobre si mismas, al rotar sobre un eje externo, con radio constante, la energía cinetica de rotación coincide con la energía cinetica de una masa similar en traslación cuya velocidad instantánea sea  igual en módulo a la velocidad tangencial.



Agrego: Creo que no debería haber problema, expandiendo \( \dfrac{Iv}{R}=\dfrac{mR^2v}{R} = mRv \) el resultado obtenido por la definición de momento angular de una partícula.Saludos,Franco.




De nuevo es valido solo para una masa puntual, no para cualquier sólido rígido, rotando libremente , cuando el \( I_{CM}=0 \) como en las masas puntuales el momento de inercia del masa puntual pasa a ser por el teorema de Steiner


\( I=I_{CM}+mR^2 \)


y si  \( I_{CM}=0 \)


entonces  solo así  \( I=mR^2 \) y la simplificación es fácil.

Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

05 Junio, 2021, 02:38 am
Respuesta #13

franma

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Buenas Richard,



Veo que llegamos a lo mismo, pero evidentemente estoy yo errando en algún sitio.

Creo que es porque la cucaracha no tiene energía cinética de "movimiento" si no solo de rotación ¿cierto?


A ver creo que con"energía cinética de "movimiento" " te refieres a energía cinetica de traslación,  si es así , cuando la masa la consideras puntual como es este caso, sale una rápida simplificación , que has hecho bien. la energía cinetica  total de un objeto sólido rígido, no siempre  coincide con la de traslación , ni tampoco con la de rotación, sino que es la suma de ambas  y en algunos casos puntuales, pueden coincidir, como en este caso, cuando al solido "cucaracha" lo tratas como una masa puntual.


Veo que has escrito mientras sigo respondiendo , asuntos más viejos,


Si el cuadrado ese estaba demás.


Si la cucaracha  no fuera un objeto puntual, el momento angular total depende del tipo de movimiento de la cucaracha,


Si la cucaracha en vez de caminar solamente, gira  sobre algún eje (haciendo vuelta carnero por ejemplo) , eso afecta al momento angular total y  la energía cinetica total... pero como las masas puntuales, no tienen momento de inercia, ni giran sobre si mismas, al rotar sobre un eje externo, con radio constante, la energía cinetica de rotación coincide con la energía cinetica de una masa similar en traslación cuya velocidad instantánea sea  igual en módulo a la velocidad tangencial.

Agrego: Creo que no debería haber problema, expandiendo \( \dfrac{Iv}{R}=\dfrac{mR^2v}{R} = mRv \) el resultado obtenido por la definición de momento angular de una partícula.Saludos,Franco.

De nuevo es valido solo para una masa puntual, no para cualquier sólido rígido, rotando libremente , cuando el \( I_{CM}=0 \) como en las masas puntuales el momento de inercia del masa puntual pasa a ser por el teorema de Steiner

\( I=I_{CM}+mR^2 \)

y si  \( I_{CM}=0 \)

entonces  solo así  \( I=mR^2 \) y la simplificación es fácil.

Esa era la palabra que no me salía, de "traslación".

Respecto a el momento de inercia que calcule para la cucaracha, claro, en este caso por ser una partícula si da el caso de esa igualdad.

Con esto me ha quedado todo bastante más claro la verdad, mañana terminare los ejercicios que me faltan que son un poco más complejos.

Muchas gracias por esta explicación, me sirve de mucho.

Saludos,
Franco.