Búsqueda · 28 momentos en 16 episodios
Juan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasMaría RibesGastón Giribetsincronización observada experimentoscontacto restringido aro círculorueda sistema levitaciónmodelado levitación hulagop dos dimensionesecuaciones sencillas contribuciones cinéticasvelocidades tangenciales anillo y cuerpo coincidenlagrangiano sistema 2d contribuciones cinéticaslevitación del hulagop ejercicio universitariointegración analítica imposible simulaciones numéricasformalismo euler lagrange matlab integrador seriemecánica de primer cursodinámica del sólido rígidoecuaciones con ángulos acopladosnivel de segundo curso hulagopproblemas hamiltonianos primer añoestudiantes nerviosos modelo hulagopaventajado juan carlos gilJuan Carlos GilHamiltonianosHulagopFrancis VillatoroMATLABEuler-LagrangeFrancisLagrangianoJuan CarlosLatinoaméricaHéctor SocasGoogle ScholarResearchGateOlivia BuenoPNAS (Proceedings of the National Academy of Science)New York UniversityLorenzGastón GiribetUniversidad de Nueva York (NYU)EnriqueAnaDOTDITFigura 3S10SELFHéctorPNASProceedings of the National Academy of ScienceYouTubeOscar Tugores
Estudiantes nerviosos modelo hulagop
Con
0:000:301:001:302:002:303:003:19
Juan Carlos Gil tranquiliza a los estudiantes de primer año sobre la complejidad del modelo de levitación del Hulagop, recordando que él mismo resolvía problemas con hamiltonianos en su época.
…parecido a 5 grados, aunque uno efectivamente acaba perdiéndose por arriba o por abajo y el otro se mantiene, pero que sean en el plano muy parecidos el cono y el hiperboloide va a justificar una cosa que os comentaré luego con el caso en tres dimensiones. Bueno, pues modelan el sistema en dos dimensiones, ¿vale? Para explicar cómo se produce esta sincronización parten con dos asunciones que han visto en los experimentos. Primero, que se mantiene efectivamente el contacto; esto lo modelan con una restricción del sistema que va a ser que el centro del aro está siempre en algún punto de un círculo alrededor del centro del cuerpo, claro. Y el segundo, que rueda. sin deslizar, no han observado deslizamiento porque hay fricción suficiente lo que se modela con otra restricción para las ecuaciones y es que las velocidades tangenciales de anillo y cuerpo coincidan en el punto de contacto tienen que ser iguales las dos fuerzas para que no se separen con esto montan el lagrangiano del sistema en 2D que solo tiene contribuciones cinéticas es así de sencillo Francis, realmente la ecuación es la número 9 En fin, se podría poner como ejercicio, digo yo que en primero de carrera, lo que pasa que obviamente eso no hay quien lo integre analíticamente, así que hacen simulaciones numéricas, se integran el formalismo de Euler-Lagrange y lo hacen con MATLAB, con un integrador que viene de serie en MATLAB Bueno, perdona Juan Carlos que te interrumpa, para un poco Salvar un poco la moral a los pobres estudiantes de física de primer curso, no; no creo que sea de nivel de primer curso, es más bien de nivel de segundo curso. Ya de un curso específico de mecánica en primer curso estudia física general y entonces la gran parte es mecánica pero la estudias muy por encima. Tienes que profundizar un poquito más, ¿no? Tienes que haber estudiado ya, por ejemplo, pues la dinámica del sólido rígido, para poder entender bien estas ecuaciones que tienen una cantidad enorme de ángulos que son sistemas acoplados y que, bueno, es de segundo curso. Así que no se le pongan nerviosos los estudiantes de primero. Juan Carlos era un alumno muy aventajado y ya en primero resolvía problemas con hamiltonianos. No, no recuerdo que con mi edad no recuerdo qué es primero, segundo, tercero realmente. Por eso he dicho primero sin pensarlo demasiado. Fíjate, yo cuando dijiste esto pensé que como ha cambiado. Tanto el sistema educativo digo, ostras, ahora dan hamiltonianos y lagrangianos en primero. Francis, que está más cerca, ha aclarado que no es así. Vale, luego amplían este modelo sencillo con disipación, que esto está súper chulo, a través de una función de…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil introduce un artículo científico titulado 'Fuerzas de contacto moduladas geométricamente permiten la levitación del Hulagop', publicado en los Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Habla: Juan Carlos GilPalabras #15artículo hulagop en pnaslevitación del hulagopfuerzas de contacto moduladas geométricamente…meneando las caderas porque hay un punto de contacto de nuevo entre aro y persona que está explorando un chisme móvil que es nuestro cuerpo que además tiene una forma no trivial, en fin, cuando empezamos a abundar en el problema nos damos cuenta que no es tan Sencillo y aquí es donde entra efectivamente el artículo que se titula Fuerzas de contacto moduladas geométricamente permiten la levitación del Hulagop. Publicado como decía Héctor en PNAS, en los Proceedings of the National Academy of Science, pues el 30 de diciembre del año pasado, que como digo es el año pasado, pero es hace como tres o cuatro semanas: 20 de diciembre, o sea, publicaron ahí justo antes de... Tenían que justificar un artículo ese año, me parece ¿no? Sí, sí, aprovechamos entonces el paroncito este y veo que está ahí todavía colocándose sus auriculares y sus cosas, pero no pasa nada. ¡Ay, lo he conseguido! ¿Lo has conseguido? Sí, muy bien. Muy buenas, vengo del otro extremo del campus; hoy me echo todos…
Juan Carlos Gil comenta sobre los autores del artículo científico 'Fuerzas de contacto moduladas geométricamente permiten la levitación del Hulagop', destacando que el primer autor no aparece en Google Scholar ni ResearchGate y que Olivia Bueno dirige la tesis del tercer autor.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #6autor desconocido google scholarolivia bueno dirige tesismodelo bidimensional hulagopexperimentos levitación hulagop…porque a veces está la estatal, la no sé qué, no, es esta, sí, New York University es la misma, sí. Me parecía que sí. La de Gastón, sí, le preguntaremos a Gastón luego cuando venga qué tal se le da lo del gulajo. Queremos una demostración gráfica. Bueno, miré los autores y del primero no he encontrado nada, sorprendentemente, no está ni en Google Scholar ni en ResearchGate La segunda es una doctoranda y el tercer autor es el investigador, senio, profesor de la universidad y que está dirigiendo la tesis a Olivia Bueno, pues en esencia lo que hacen en este estudio es plantear un modelo en dos dimensiones, siguiendo lo que se había hecho antes, ya veremos Otro en tres dimensiones y además hacen experimentos para contrastarlos Los experimentos son muy divertidos, lo que han hecho ha ¿Sido imprimir una serie de objetos, cuerpos de rotación en 3D, que luego forran con goma para que haya suficiente fricción? Usan cilindros, conos e hiperboloides. Los hiperboloides son el cuerpo de rotación de una hipérbola, como un reloj de arena, si…
Juan Carlos Gil continúa explicando el experimento sobre la levitación del Hulagop, comparando a los participantes con cilindros y describiendo el comportamiento observado en conos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #8levitación del hulagopaltura crítica conos geometríacomportamiento cilindros experimento gilaro asciende vértice conohiperboloide levitación hulagopaltura específica hiperboloide gilcomportamiento reloj de arenafigura 3 cuantifica experimentos hulagophulagop levitación cono no aptohiperboloide apto para hula hopdatos figura 3 distintas alturas colores…no hay pérdida de contacto, que es una cosa que podría plantearse, ¿no? No hay pérdida de contacto entre el hula hop y el cuerpo, ¿vale? Cualitativamente, dependiendo de la forma, para empezar, el cilindro no es capaz de ninguna forma de hacer levitar el aro. Con cilindro siempre se cae. Héctor, somos cilindros, ¿no? Nos identificamos, o sea que ya hay poco más que decir; luego, en los conos, se observa una cosa muy curiosa. En los conos resulta que hay una altura inicial crítica, que depende de la geometría y de las distintas velocidades de tal forma que si el punto de lanzamiento está por debajo de esa altura crítica, el aro cae, pero si está por encima, el aro asciende. Asciende y os podéis imaginar que arriba hay un vértice con lo cual se pierde por arriba; eso a los humanos con los brazos no nos va a pasar, pero en un cono no se puede mantener dependiendo de la altura inicial o cae o sube y Finalmente con el hiperboloide, este chisme así con forma de reloj de arena, sí se mantiene suspendido en un gran rango de las condiciones. Lo veremos luego. Pero me resultó curiosísimo que se mantiene suspendido ligeramente por debajo de la cintura, del punto más estrecho, no en el punto más estrecho, sino ligeramente por debajo. Bueno, pues para cuantificar los experimentos presentan en la figura 3, muy chula, ¿6 tiradas para cada cuerpo a distintas alturas representadas por distintos colores? Usando el cono como el cuerpo no apto para el hula hop porque o se cae o sube y también el hiperboloide como cuerpo apto, como el que va a conseguir hacerlo bailar. Y pintan cómo esto evoluciona con el Tiempo, según el tiempo de giro ¿El qué? Pintan la altura, la altura del aro, la zeta, sobre los cuerpos tridimensionales, el ángulo de flexión, que es el aro, es el ángulo del Hula-Hop respecto de la horizontal, que llaman sag en inglés y representan en el…
Juan Carlos Gil tranquiliza a los estudiantes de primer año sobre la complejidad del modelo de levitación del Hulagop, recordando que él mismo resolvía problemas con hamiltonianos en su época.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1sincronización observada experimentoscontacto restringido aro círculorueda sistema levitaciónmodelado levitación hulagop dos dimensionesecuaciones sencillas contribuciones cinéticasvelocidades tangenciales anillo y cuerpo coincidenlagrangiano sistema 2d contribuciones cinéticaslevitación del hulagop ejercicio universitariointegración analítica imposible simulaciones numéricasformalismo euler lagrange matlab integrador seriemecánica de primer cursodinámica del sólido rígidoecuaciones con ángulos acopladosnivel de segundo curso hulagopproblemas hamiltonianos primer añoestudiantes nerviosos modelo hulagopaventajado juan carlos gil…parecido a 5 grados, aunque uno efectivamente acaba perdiéndose por arriba o por abajo y el otro se mantiene, pero que sean en el plano muy parecidos el cono y el hiperboloide va a justificar una cosa que os comentaré luego con el caso en tres dimensiones. Bueno, pues modelan el sistema en dos dimensiones, ¿vale? Para explicar cómo se produce esta sincronización parten con dos asunciones que han visto en los experimentos. Primero, que se mantiene efectivamente el contacto; esto lo modelan con una restricción del sistema que va a ser que el centro del aro está siempre en algún punto de un círculo alrededor del centro del cuerpo, claro. Y el segundo, que rueda. sin deslizar, no han observado deslizamiento porque hay fricción suficiente lo que se modela con otra restricción para las ecuaciones y es que las velocidades tangenciales de anillo y cuerpo coincidan en el punto de contacto tienen que ser iguales las dos fuerzas para que no se separen con esto montan el lagrangiano del sistema en 2D que solo tiene contribuciones cinéticas es así de sencillo Francis, realmente la ecuación es la número 9 En fin, se podría poner como ejercicio, digo yo que en primero de carrera, lo que pasa que obviamente eso no hay quien lo integre analíticamente, así que hacen simulaciones numéricas, se integran el formalismo de Euler-Lagrange y lo hacen con MATLAB, con un integrador que viene de serie en MATLAB Bueno, perdona Juan Carlos que te interrumpa, para un poco Salvar un poco la moral a los pobres estudiantes de física de primer curso, no; no creo que sea de nivel de primer curso, es más bien de nivel de segundo curso. Ya de un curso específico de mecánica en primer curso estudia física general y entonces la gran parte es mecánica pero la estudias muy por encima. Tienes que profundizar un poquito más, ¿no? Tienes que haber estudiado ya, por ejemplo, pues la dinámica del sólido rígido, para poder entender bien estas ecuaciones que tienen una cantidad enorme de ángulos que son sistemas acoplados y que, bueno, es de segundo curso. Así que no se le pongan nerviosos los estudiantes de primero. Juan Carlos era un alumno muy aventajado y ya en primero resolvía problemas con hamiltonianos. No, no recuerdo que con mi edad no recuerdo qué es primero, segundo, tercero realmente. Por eso he dicho primero sin pensarlo demasiado. Fíjate, yo cuando dijiste esto pensé que como ha cambiado. Tanto el sistema educativo digo, ostras, ahora dan hamiltonianos y lagrangianos en primero. Francis, que está más cerca, ha aclarado que no es así. Vale, luego amplían este modelo sencillo con disipación, que esto está súper chulo, a través de una función de…
Juan Carlos Gil describe los regímenes de comportamiento del sistema ideal de levitación del Hulagop, mencionando dos de ellos como especialmente interesantes: la rotación constante, ejemplificada por Enrique y Ana.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #9rotación constante enregime hulagopenrique y ana rotación hulagopatractores puntos modelo idealdot y dit regímenes hulagoposcilación ángulo levitación hulagopsistema de referencia cuerpo hulagopgiro rotación sistema hulagop…en la figura 4C está en rosa, cuando la velocidad inicial es muy grande. Otro, contra rotación, fijaos, se pone a girar el Hula en el sentido contrario al lanzamiento para velocidades iniciales pequeñas. No consigue el Hula alcanzar al cuerpo en rotación y Luego los dos regímenes, digamos, más interesantes: El de rotación constante, vamos, el de Enrique y Ana, el de hacer bailar aquello bien, que son los circulitos azul oscuro, son unos puntos; son atractores, pero son puntos en este modelo ideal, que están en la figura como puntitos azul oscuro. Están el DOT y el DIT, el de giro hacia afuera y el de giro hacia adentro, si queréis, o en la situación 180 grados respecto al giro de delante. Y el quinto modo es un comportamiento en el que en el ángulo este que os comento oscila entre valores positivos y negativos. Esto hay que ver el vídeo, creo que es el S10, porque no te puedes ni imaginar cómo el, obviamente no es que el hula hop vaya en un sentido y rápidamente se ponga a girar en el otro no, es respecto del giro de rotación del cuerpo, con lo cual en los vídeos ponen la vista normal desde un sistema de referencia exterior y el sistema de referencia respecto del cuerpo, y ahí sí, el aro va hacia un sentido y se para y vuelve a otro, que obviamente es un modelo idealizado, que con disipación no aparece. En el chat de YouTube pregunta Oscar Tugores si el twerking aplica para esto, puede salir cualquier cosa. Me alegro que hagas esa pregunta, porque el twerking es un acoplamiento de todos los músculos del cuerpo humano y aquí vamos a ver que existe un…
Juan Carlos Gil explica cómo la introducción de disipación en el sistema ideal de levitación del Hulagop altera significativamente su comportamiento, reduciendo los cinco regímenes iniciales a solo dos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #15disipación altera sistema levitación hulagopfigura 4d reduce regímenes a dosfricción provoca caída del hularotación constante para velocidades altas…cosa. Me alegro que hagas esa pregunta, porque el twerking es un acoplamiento de todos los músculos del cuerpo humano y aquí vamos a ver que existe un desacoplamiento muy claro entre el movimiento del plano y el vertical o sea que yo diría que no, ya ¿Qué preguntas? Bueno, pues la cosa graciosa, la cosa interesante es cuando hay una disipación aunque sea pequeña; con disipación la cosa cambia un montón. Es la figura 4D y de los cinco regímenes que teníamos antes, tres desaparecen y quedan los dos entendibles. El fracaso, haya fricción o no, si sigues lanzando despacio se te va a caer el hula. Y el de rotación constante, el de hacer girar la cosa decentemente que se produce para velocidades altas. Es decir, con fricción, en un caso razonablemente realista, solo hay un atractor es el DOT, el Direct Outward Whirling, el giro pa'lante, que era efectivamente lo que observaban en los experimentos. O sea, que es necesario que haya disipación para que se…
Francis Villatoro continúa la discusión sobre el modelo tridimensional del sistema de levitación del Hulagop, explicando cómo se manifestaría un ciclo límite y posibles comportamientos caóticos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #7atractor con cuenca de atracciónmariposa de lorenz en el modelo 3dcomportamiento cuasi periódico irregular…Un pequeño comentario. En principio el modelo es 2D. Sí, seguimos en 2D. Entonces, en 2D es muy excepcional que aparezca el caos, el atractor extraño, salvo que haya un forzamiento que introduzca una, entre comillas, tercera dimensión con el tiempo. Pero en El modelo 3D probablemente sí haya; habrá el ciclo límite, será un atractor que tendrá una cuenca de atracción y en la parte externa de la cuenca de atracción si habrá comportamiento. Aparecerá una mariposa de Lorenz, no necesariamente una mariposa de Lorenz, pero sí aparecerán celdas, pequeñas islas en las que habrá un comportamiento cuasi periódico, muy irregular, que podríamos interpretar como atractor extraño. Bueno, el atractor extraño, la cuenca atractora para nosotros es la del café, el vasito del café, así que vamos a hacer una pausita llegados a este punto, pero nada, seguimos en breve en La Cara B con este y otros temas muy interesantes. Si nos están…
Héctor Socas se refiere a una situación curiosa relacionada con el modelo Hulagop y pregunta si la gente que baila con hula hoops por los pasillos podría estar relacionada con un artículo científico mencionado por Juan Carlos.
Habla: Héctor SocasSignificado #4atractores extraños mariposas lorenzdisipación en el modelo 2duniversidad nueva york gastón giribethula hoop y modelo hulagopartículo científico juan carlos…con ustedes de nuevo. Los extrañaba. Bueno, con Héctor creo que hablábamos un poco por WhatsApp, y a Edelstein lo he visto, pero a los demás los extrañaba. Sí, pero bueno, pero extrañaba a los demás, que son los relevantes. Yo a mí no me echaría de menos. Están María ahí sacando la metafoto. ¿Qué bueno? Bueno, que les decía, que Gastón es doctor en Ciencias Físicas y profesor en la Universidad de Nueva York, NYU, y estábamos hablando del Hula Hop y nos estaba contando Juan Carlos el modelo 2D y que le decepcionaba la ausencia de atractores extraños y mariposas de Lorenz. Sí, resultaba muy sencillo, sobre todo cuando no había disipación. Estamos hablando de un artículo de gente de tu universidad, Gastón; hemos confirmado que era la... ¿Se ha visto un par de tipos por ahí bailando con el hula hoop por los pasillos, ahí con el arito dándole vueltas? He oído que en Latinoamérica lo llaman aro simplemente. Aro, aro, sí. ¿Se ha visto un par de tipos con el pasillo o son estos los del paper este que está contando Juan Carlos? Gracias, gracias por contribuir a la reputación de esta casa de estudio. Bueno, es un penaz que no está mal la revista. Bueno, están viendo el modelo en 2D y habíamos pasado a que habían hecho giro elíptico y que la cosa no cambiaba sustancialmente Sin…