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Daniel MarínLuisa AchaerandioJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetmodo no axisimétrico gota oscilaoscilación lateral similar balancínmovimiento recíproco sin desplazamiento horizontalfísica bonita artículo juan carlos gilmodo 3-1Juan Carlos GilPedro Sáenz
Oscilación lateral similar balancín
Ep542: Emergencia en la ISS; Artemisa; IA en Matemáticas; Burbujas; Distracción
22 de enero de 20264 momentos
Con
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Juan Carlos Gil explica que la aparición de un modo no axisimétrico (3-1) en las burbujas provoca una oscilación lateral similar a un balancín.
…de forma acusada el 4-0, que sigue siendo axisimétrico porque la L es par. En este caso, 4 corresponde a que el perfil lateral de la gota, pues este tiene ya una ondulación, una especie de forma de S, pero esos dos modos como os digo son axisimétricos con L. igual a cero pero cuando llegamos a cierta amplitud aparece un modo no axisimétrico, el 3-1, con lo que ahora sí la gota oscila de lado a lado, lo cual empieza ya a recordar al balancín. Pero, ¿y esto es muy importante? Este modo aparece de forma recíproca: es decir, exactamente el movimiento que se produce en la primera mitad de la oscilación se deshace en la segunda mitad, con lo cual solo con este modo no puede haber desplazamiento horizontal. Es asimétrico pero nos quedamos donde estábamos, como el caballito, exactamente como el caballito de madera. Y aquí es donde está la clave: la física bonita que a mí me ha emocionado de este artículo. El movimiento en horizontal no aparece por un modo de oscilación aislado, no aparece por el modo 3-1, sino por un acoplamiento entre ese modo y los otros. La burbuja empieza vibrando de forma simétrica, dominada por estos modos 2-0 y 4-0, pero al superar el umbral de galope aparece el modo axis simétrico y el movimiento surge porque la aparición de estos dos o tres modos, si consideramos al 4-0, no están en…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil describe cómo una burbuja en una cámara de fluido comenzó a moverse horizontalmente, recordando a un caballito de madera.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #4burbuja cámara de fluidomovimiento rítmico cámarabalancín caballito madera pedro…a la burbujita hasta que empezaron a vibrar verticalmente porque el experimento iba de eso y la burbujita que al principio estaba quietita empezó a moverse pero no de arriba y abajo como cabría esperar por la vibración sino horizontalmente de un lado hacia Otro siguiendo el techo de la cámara con un movimiento rítmico que recordaba de alguna forma a un balancín. A mí me recuerdo, luego os diré vídeos, me recordaba a un caballito de madera de estos balancines que tenían los niños. Y bueno, pues el ojo entrenado de Pedro se dio Cuenta de que aquello era muy raro, no debería ocurrir. Pensó que podría haber física escondida, pero dijo: "Seguramente, como hablábamos antes con los problemas de error, seguramente esto lo ha descrito alguien hace 200 años y no tenga el mayor interés".…
Juan Carlos Gil describe los experimentos realizados para investigar cómo generar movimiento horizontal en una burbuja mediante vibraciones verticales, detallando las observaciones obtenidas al aumentar la amplitud de estas vibraciones.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #19umbral de galope en burbujasautopropulsión horizontal de burbujatrayectorias cerradas con vibracionesmovimiento tipo correr y girar…el seno de un fluido produzca un movimiento horizontal en una burbuja? Y si es así, ¿cómo? Y lo que hicieron fue un montón, una serie de experimentos controlados registrando la forma y movimiento de la burbuja con cámaras de alta velocidad. ¿Y qué observaron? Pues que amplitudes de vibración pequeñitas, la burbuja efectivamente simplemente oscila de arriba a abajo, deformándose de manera simétrica. Pero al aumentar la amplitud, al superar cierto umbral crítico, que ellos llaman umbral de galope, que es también divertido el nombre, la simetría derecha-izquierda se rompe de forma espontánea. Os recuerdo que aquí solo está vibrando en vertical la mesa, se rompe de forma espontánea y la burbuja efectivamente empieza a autopropulsarse horizontalmente Justito por encima de este umbral, estoy hablando de amplitud, la burbuja se desplaza de forma muy recta pero si seguimos meneando la mesa aparecen trayectorias cerradas como órbitas e incluso movimientos de tipo correr y girar que en inglés se usa la expresión run and tumble la menciono porque Es muy característica de es el patrón típico de movimientos de muchas bacterias como E. coli que va hacia un lado rápidamente, de repente cambia de dirección y va hacia otro; y esto en bacterias pues les permite explorar el entorno de forma muy eficiente. Y…
Juan Carlos Gil explica que la aparición de un modo no axisimétrico (3-1) en las burbujas provoca una oscilación lateral similar a un balancín.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1modo no axisimétrico gota oscilaoscilación lateral similar balancínmovimiento recíproco sin desplazamiento horizontalfísica bonita artículo juan carlos gil…de forma acusada el 4-0, que sigue siendo axisimétrico porque la L es par. En este caso, 4 corresponde a que el perfil lateral de la gota, pues este tiene ya una ondulación, una especie de forma de S, pero esos dos modos como os digo son axisimétricos con L. igual a cero pero cuando llegamos a cierta amplitud aparece un modo no axisimétrico, el 3-1, con lo que ahora sí la gota oscila de lado a lado, lo cual empieza ya a recordar al balancín. Pero, ¿y esto es muy importante? Este modo aparece de forma recíproca: es decir, exactamente el movimiento que se produce en la primera mitad de la oscilación se deshace en la segunda mitad, con lo cual solo con este modo no puede haber desplazamiento horizontal. Es asimétrico pero nos quedamos donde estábamos, como el caballito, exactamente como el caballito de madera. Y aquí es donde está la clave: la física bonita que a mí me ha emocionado de este artículo. El movimiento en horizontal no aparece por un modo de oscilación aislado, no aparece por el modo 3-1, sino por un acoplamiento entre ese modo y los otros. La burbuja empieza vibrando de forma simétrica, dominada por estos modos 2-0 y 4-0, pero al superar el umbral de galope aparece el modo axis simétrico y el movimiento surge porque la aparición de estos dos o tres modos, si consideramos al 4-0, no están en…
Juan Carlos Gil continúa explicando cómo un sistema físico, similar a una burbuja en galope, exhibe oscilaciones laterales espontáneas al superar un umbral específico.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2 · Palabras #2oscilaciones laterales espontáneassistema físico umbral específicoautopropulsor movimiento acopladooscilaciones laterales espontáneas carritomovimiento sin fricción juan carlos gilacción reacción cohetes impulso horizontaldeformación interna objeto no recíproca…vamos a ver qué modelo es capaz de reproducir la física y se les ocurre un oscilador deformable, o sea, un péndulo pero donde el hilo, la cuerdita, es a su vez un muelle, una masa colgando de un muelle y resulta, hacen el análisis, que a baja vibración el Sistema solo sube y baja, como un muelle normal, como cabría esperar, pero al superar cierto umbral aparece la oscilación lateral espontánea; es decir, tenemos el mismo tipo de física. Cuando se acoplan fuera de fase estos dos movimientos aparece un autopropulsor, si queremos, si colgásemos este mecanismo de un Carrito que pudiese desplazarse horizontalmente con muy poca fricción, pues el carrito se movería, ¿vale? No porque el carrito se esté empujando contra el suelo como hacemos nosotros al andar, como hacen los coches, como hacen los trenes, no tampoco porque estemos expulsando ningún tipo de masa hacia atrás como hacen los cohetes; los cohetes no tienen donde apoyarse en el suelo, por eso utilizan acción y reacción, no echando vórtices hacia atrás como hacen los peces, sino simplemente porque este ciclo de deformación interno al objeto no es recíproco. Es, bueno, en fin, muy inspirador, muy chulo. Este es, por tanto, el ingrediente universal; lo capturan perfectamente, que hace que subir y bajar se pueda convertir en moverse hacia un lado. Luego se ponen con imaginación, ¿para qué nos puede servir esto? Y hacen una serie de pruebas de concepto que, bueno, al menos son chulísimas para demostrar posibles aplicaciones prácticas de esta inestabilidad galopante. La primera es evacuación de burbujas,…