Pregunta sobre Fisica.

Interesante tema, lo dejo en favoritos para verlo mas tarde.

electrodj dijo:

Viendo unos vídeos en youtube específicamente este muestran en el minuto 5 que una estación espacial rotando para simular gravedad , podría girar eternamente . Bueno el punto es que no me cuadra por la perdida de energía en la aceleración centripeta ya que cualquier aceleración implica un gasto de energía, no así un movimiento recto como lanzar un proyectil en el espacio, donde no hay aceleraciones y eventualmente podría viajar por siempre ( descartando las microgravedades y partículas que le restarían energía en su viaje) . si se ponen a buscar en internet muchos responden que si podria girar por siempre pero desestiman esa aceleracion muy bien explicada en este otro video https://es.khanacademy.org/science/...relating-angular-and-regular-motion-variables del minuto 13. Alguien que se acuerda mas de fisica ?

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Estoy algo oxidado en fisica, pero me parece que no hay perdida por la aceleración centripeta pues para cada punto a un radio r con velocidad v, tienes un punto que tambien tiene radio r con velocidad -v. Cuando se hace el balance en el sistema, se te anula todo y la aceleración es nula (otra forma de llegar a esto es el llevar la masa del objeto a su centro de masa y en base a este estimar velocidades. El centro de masa de la rueda del video está... en el centro y esté se encuentra estatico si analizamos solamente la rotación. En el espacio no debería haber roce, por lo que no tiene oposición que le haga perder energía).

clusten dijo:

me parece que no hay perdida por la aceleración centripeta pues para cada punto a un radio r con velocidad v, tienes un punto que tambien tiene radio r con velocidad -v. Cuando se hace el balance en el sistema, se te anula todo y la aceleración es nula .

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pero la aceleración no es nula , si fuera nula los astronautas no se pegarían a los muros del anillo que gira a velocidad constante , estamos hablando de un sistema ideal sin roce ni interacciones de otras fuerzas gravitacionales que puedan frenar el giro. piensa en el juego como el "tagada" hay una aceleración que mantiene a la gente en sus asientos con una velocidad re giro constante , ahí hay una aceleración y toda aceleración implica un "gasto" de energía . entonces vuelvo a lo mismo.

electrodj dijo:

pero la aceleración no es nula , si fuera nula los astronautas no se pegarían a los muros del anillo que gira a velocidad constante , estamos hablando de un sistema ideal sin roce ni interacciones de otras fuerzas gravitacionales que puedan frenar el giro. piensa en el juego como el "tagada" hay una aceleración que mantiene a la gente en sus asientos con una velocidad re giro constante , ahí hay una aceleración y toda aceleración implica un "gasto" de energía . entonces vuelvo a lo mismo.

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En ese caso los astronautas son masas independientes de la unidad que rota, por lo qu están sujetos a ser acelerados por el sistema principal.

El tagada no tiene masa uniforme. En cualquier caso, revisaré en mi bibliografia, sirve para refrescar memoría y validar (o invalidar) lo que plantee.

electrodj dijo:

pero la aceleración no es nula , si fuera nula los astronautas no se pegarían a los muros del anillo que gira a velocidad constante , estamos hablando de un sistema ideal sin roce ni interacciones de otras fuerzas gravitacionales que puedan frenar el giro. piensa en el juego como el "tagada" hay una aceleración que mantiene a la gente en sus asientos con una velocidad re giro constante , ahí hay una aceleración y toda aceleración implica un "gasto" de energía . entonces vuelvo a lo mismo.

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Es como dicen cluster.

Estas mesclando dos cosas.
Diagamos que tienes un anillo. Para hacerlo girar necesitas una, fuerza o momento (torque) que rompa su inerciar y comience a darle velocidad angular o de giro.
Si le quisas esa fuerza el anillos va a seguir girando a una velocidad angular constante.

Ahora. Cuando algo gira aparece una fuerza centripeta. Esta fuerza aparece por el solo hecho de girar. Y depende de la velocidad angular.
Que es la masa por la velocidad al cuadrado dividido por el radio.

Entonces esta fuerza es la que apareceria y te mantendria pegado a la pared del anillo.

No se si me explique bien.

Ahora parece que para eso ocurra y sea similar al de la tierra. La velocidad angular del anillo debe ser tan grande que es imposible de lograr.


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newentru dijo:

Ahora. Cuando algo gira aparece una fuerza centripeta. Esta fuerza aparece por el solo hecho de girar. Y depende de la velocidad angular.
Que es la masa por la velocidad al cuadrado dividido por el radio.

Entonces esta fuerza es la que apareceria y te mantendria pegado a la pared del anillo.

No se si me explique bien.

Ahora parece que para eso ocurra y sea similar al de la tierra. La velocidad angular del anillo debe ser tan grande que es imposible de lograr.

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la fuerza que hace que te pegues a la pared del anillo se llama aceleracion centripeta y al ser una aceleracoin implica un cambio de velocidad y todo cambio de velocidad implica un gasto de energia ademas como sale aqui la velocidad angular del anillo no necesita ser muy grande y si es posible de lograr https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad_artificial

clusten dijo:

En ese caso los astronautas son masas independientes de la unidad que rota, por lo qu están sujetos a ser acelerados por el sistema principal.

El tagada no tiene masa uniforme. En cualquier caso, revisaré en mi bibliografia, sirve para refrescar memoría y validar (o invalidar) lo que plantee.

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claro que el astronauta tiene que ser acelerado junto con el movil sino no seria afectado por la aceleracion y lo del tagada era un ejemplo del efecto imaginate uno que si es uniforme de masa .

Confundes una rotacion en torno a un eje que pasa por el centro de masas de un cuerpo, con velocidad lineal (como vector) de un cuerpo que sigue una trayectoria . No estas cambiando una trayectoria . Si la velocidad de rotacion en torno al centro de masa es constante, no hay cambio que implique un intercambio de energia .

gfpcware dijo:

No estas cambiando una trayectoria .

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ve este video a partir del minuto 13 ahi te lo explica , yo no confundo nada https://es.khanacademy.org/science/...relating-angular-and-regular-motion-variables

electrodj dijo:

la fuerza que hace que te pegues a la pared del anillo se llama aceleracion centripeta y al ser una aceleracoin implica un cambio de velocidad y todo cambio de velocidad implica un gasto de energia ademas como sale aqui la velocidad angular del anillo no necesita ser muy grande y si es posible de lograr https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad_artificial

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Si. Hace tu punto de referencia en el eje del giro.
El vector de la velocidad varia. No asi su magnitud. Ahi tebdrias tu explicacion. De que la acelarion produce un cambio de velocidad.

Ahora. Igual creo 2 cosas.
1- es la teoria. En la practica creo que te entran mas factores.
2- no se si quieres entender o no



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El cambio de dirección del vector velocidad implica un trabajo que se traduce en un gasto de energía . No es lo mismo que lanzar una roca en un movimiento rectilíneo por el espacio.

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electrodj dijo:

ve este video a partir del minuto 13 ahi te lo explica , yo no confundo nada https://es.khanacademy.org/science/...relating-angular-and-regular-motion-variables

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Graficamente explicado el problema. Tu video explica el primer caso, donde tienes una masa girando en orbita.
El problema de la rueda girando sobre su eje se explica en las otras dos. Por cada punto que tomas, tienes un equivalente que va con velocidad opuesta, entonces, al hacer el valance energetico, te da cero. Equivalentemente puedes llevar todo al centro de masa, donde está estatico el problema.




Ahora, igualmente puedes mantener un objeto girando entorno a otro sin gasto energetico del mismo por nuestra amiga gravedad.

Energía = fuerza • distancia

La fuerza apunta al centro de la circunferencia. La distancia recorrida es perpendicular a la fuerza aplicada, por tanto, el producto punto según la ecuación anterior es cero, y por ende, la energía aplicada al cuerpo es cero.

Quedo en nada la entretenida discusion ,desempolvando conocimientos .

Donde esta el meollo : el tener una rueda girando en condiciones ideales ,es una idea teorica y debe cumplir requisitos . Lo que llama la atencion es que si la rueda de bicicleta en el espacio ( estacion espacial ) ,no girara no hubiere tenido la duda y hubiere aceptado sin mas el movimiento perpetuo ( lanzar un proyectil en el espacio ) . Ambas ideas estan idealizadas .

conceptos:
--La 1ra ley de newton ( Si la rueda en ausencia de fuerzas externas esta en un estado tal seguira en dicho estado hasta el infinito ) . O sea si esta girando seguira girando si todas las fuerzas externas se anulan.
--Esta en el vacio ( no hay masa de aire , 0 atomos de aire )
--estan en el espacio ideal ( no hay fuerzas o la sumatoria es cero ) ,se asume que el espacio idealizado no existen planetas ni cuerpos con masa que causen fuerzas gravitacionales .
--La rueda la dejaron girando ( cohete espacial proporciono la energia para girar ) , no es propulsada ni auto-propulsada ,
--la suma de torques externos es cero sobre la rueda , conserva el momentum angular . Permanecera en dicho estado permanentemente .

toporil.mecanica dijo:

Quedo en nada la entretenida discusion ,desempolvando conocimiento .
Donde esta el meollo : el tener una rueda girando en condiciones ideales ,es una idea teorica y debe cumplir requisitos . Lo que llama la atencion es que si la rueda de bicicleta en el espacio ( estacion espacial ) ,no girara no hubiere tenido la duda y hubiere aceptado sin mas el movimiento perpetuo ( lanzar un proyectil en el espacio ) . Ambas ideas son ficticias pues estan idealizadas .

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Yo trato de analizar en lo que concierne al gasto de energía , en el movimiento recto del proyectil no hay ninguna aceleración mientras que en la rueda de bicicleta girando en el espacio ,si la hay .y esa aceleración centrípeta debería tener asociado un gasto de energía que la haría detenerse mas temprano que tarde.

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electrodj dijo:

Yo trato de analizar en lo que concierne al gasto de energía , en el movimiento recto del proyectil no hay ninguna aceleración mientras que en la rueda de bicicleta girando en el espacio ,si la hay .y esa aceleración centrípeta debería tener asociado un gasto de energía que la haría detenerse mas temprano que tarde.

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esta rotando a una velocidad angular constante, se conserva el momento angular...

es como movimiento lineal, solo que en vez de tener un vector en coordenadas cartesianas, tienes un vector apuntando en el angulo con respecto al origen de la rotacion (theta).

rodrigokfw dijo:

esta rotando a una velocidad angular constante, se conserva el momento angular...

es como movimiento lineal, solo que en vez de tener un vector en coordenadas cartesianas, tienes un vector apuntando en el angulo con respecto al origen de la rotacion (theta).

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No hay aceleración en la velocidad del giro pero si en el cambio de dirección del vector de aceleración centrípeta , imagina que el anillo ideal, que haces girar tiene masa , esa masa quiere salir disparada en una dirección que cambia a cada instante con el giro, ese cambio conlleva un gasto de energía.

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electrodj dijo:

No hay aceleración en la velocidad del giro pero si en el cambio de dirección del vector de aceleración centrípeta , imagina que el anillo ideal, que haces girar tiene masa , esa masa quiere salir disparada en una dirección que cambia a cada instante con el giro, ese cambio conlleva un gasto de energía.

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La fuerza centripeta puede cambiar la "direccion", pero esta es siempre ortogonal a la direccion de movimiento entonces, nunca va a cambiar el momentum absoluto/energia.

Si quita el vacio , habria aire o algo que llenase el espacio ,pudiendo causar friccion . Si acepta que al estar en la tierra esta afecta a la gravedad ,si se colocara en el punto entre la tierra y la luna en equilibrio pudiera prescindir de ella . Pero no debieran haber campos magneticos o cualquier campo electrico sobre la rueda /estacion espacial .

La situacion la pudiera idealizar como un trompo que alguien deja girando en una superficie muy pulida . Mientras el roce de la punta del trompo y el suelo tiendan a cero ,el movimiento se extendera .Las otras condiciones son que gire con eje vertical ,asi no esta hechado hacia algun lado y los torques se anularan .Y no exista roce por el aire ( vacio ) .

Las unicas fuerzas existentes serian el peso del trompo y su normal ( reaccion del suelo ) , al estar verticalmente girando dichas fuerzas y torques estaran en equilibrio inestable , pero equilibrio , mientras no cambien las condiciones .