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Juan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasMaría RibesGastón Giribetmodelado levitación hulagop dos dimensionesecuaciones sencillas contribuciones cinéticasvelocidades tangenciales anillo y cuerpo coincidenlagrangiano sistema 2d contribuciones cinéticasFrancisLagrangianoJuan Carlos GilHulagopMaríaS (slope)K (curvatura)Figura 4C
Velocidades tangenciales anillo y cuerpo coinciden
Con
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Juan Carlos Gil explica cómo se modela el sistema de levitación del Hulagop en dos dimensiones, indicando que las ecuaciones son sencillas y solo tienen contribuciones cinéticas.
…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…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica un fenómeno físico observado en un slinky extendido con un paquete de anillos, comparándolo con las animaciones del coyote en los dibujos animados.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #4 · Palabras #11slinky extendido con anillaspaquete de anillos bajacentro de gravedad disminuyeanimaciones del coyote slinky…en el aire, porque no desciende como un todo, sino que el paquete... Es como el coyote, ¿no? En los dibujos del correcaminos, que se queda suspendido hasta que se da cuenta de que está suspendido, no se cae tal cual, hasta que se da cuenta, si coges. Un chisme, lo extiendes, un slinky de estos con el paquete de anillas arriba; cuando lo sueltes, el paquete de anillas que están más juntitos baja, por lo tanto, obviamente, va bajando el centro de gravedad. La gravedad no perdona, pero la parte superior y la parte inferior durante unos décimas de segundo, dependiendo de lo largo que sea, se mantienen el mismo nivel; han hecho vídeo de alta velocidad y bajan hasta que obviamente el centro de gravedad alcanza casi la parte de abajo y ya se desciende todo. La analogía con lo del coyote no está mal, porque efectivamente hasta la parte de arriba se da cuenta de que está cayendo cuando la parte de abajo empieza a tirar de él. O sea, hasta que no le llega la onda de presión a través del material de que aquello está…
Juan Carlos Gil explica que el ángulo de flexión converge a valores pequeños, alrededor de 5 grados, tanto para cilindros como para boloide. Además, indica que el ángulo de desviación tiende a cero y los círculos se alinean.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #13ángulo flexión converge cinco gradosalineación centro cuerpo cilindro boloideángulo desviación tiende a cerohula hop alineado línea…por efecto de la gravedad y la fuerza centrífuga pues lo lanza hacia afuera. Se quedan, a esta escala que estamos hablando, en el hiperboloide como un centímetro por debajo de la cintura, que para el caso del hiperboloide es lo que llaman zeta igual a cero. Segundo, el ángulo de flexión este que os comentaba, que es difícil de visualizar, ¿vale? Pero converge a valores muy pequeños, aproximadamente 5 grados, tanto para el cilindro como para el boloide o sea que se alinean centro de cuerpo, centro de giro de cuerpo y centro del hula hop se quedan prácticamente alineados en una línea y finalmente el ángulo de desviación, lo que os he dicho antes era el ángulo de flexión, perdón, el sag este sobre la horizontal se quedan aproximadamente a menos, a 5 grados hacia abajo, ligeramente inclinado respecto del punto de contacto El ángulo de desviación de los tres círculos, ese tiende a cero, se quedan perfectamente alineados Por tanto, cuando la cosa se pone a girar, eventualmente hay una sincronización, sea como sea que la cosa empieza, entre el giro y el cuerpo y el hula hop. A mí me resulta bastante sorprendente, de tal forma que los tres puntos permanecen perfectamente…
Juan Carlos Gil explica cómo se modela el sistema de levitación del Hulagop en dos dimensiones, indicando que las ecuaciones son sencillas y solo tienen contribuciones cinéticas.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1modelado levitación hulagop dos dimensionesecuaciones sencillas contribuciones cinéticasvelocidades tangenciales anillo y cuerpo coincidenlagrangiano sistema 2d contribuciones cinéticas…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…
Juan Carlos Gil describe los diferentes regímenes de comportamiento del sistema ideal de levitación del Hulagop, explicando que cuando la velocidad es baja, el sistema simplemente cae.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #17hulagop sobre rotación velocidad grandecontra rotación hula giro inversovelocidad inicial pequeña hula no alcanza…4C y el fracaso, el modo este de fracaso está representado con el fondo en blanco Las figuras representan el espacio de velocidades y desviaciones, este ángulo que os comentaba, un ángulo típico Sale una foto mía en ese de fracaso, parece que hay una foto mía Pues nada, cuando la velocidad es pequeña la cosa cae, pero hay cinco regímenes, fijaos. Uno que llaman sobre rotación, over twirling, que 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…
Juan Carlos Gil explica cómo las ecuaciones permiten predecir la posición del anillo de hula-hop, situándolo justo por debajo de la cintura.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #14ecuaciones predicen posición anillo hula-hopparámetro adimensional slope ecuación 2estabilidad equilibrio parámetro k paper…que es inestable; tiene un punto en el que todas las fuerzas se igualan pero es absolutamente inestable y otro estable, ligeramente más arriba, en vertical, del inestable, pero por debajo de z igual a cero. ¿Os acordáis cómo el giro que veían en los vídeos? era justo por debajo de la cinturita? Pues eso predicen perfectamente estas ecuaciones y por eso el anillo se queda ahí colgandero un poquito por debajo de la cintura. Pues nada, con todo esto siguen torturando las ecuaciones de forma bastante compacta y finalmente derivan dos parámetros adimensionales que caracterizan globalmente el problema, con solo dos Uno que llaman S de slope, pendiente, es la ecuación 2 en el artículo, que da cuenta del equilibrio cuando este valor S es igual a 1 y otro que llaman K de curvatura, curvatura con K, es la ecuación 4 del paper y establece la condición de estabilidad, es decir, que el equilibrio sea estable y es cuando este parámetro K es mayor que 1. Bueno, pues se lian a hacer nuevos experimentos explorando este par de parámetros adimensionales con un montón de hiperboloides de formas distintas y distintas velocidades de rotación. Miden la altura de equilibrio a la que se produce el baile del hula-hop y…
Juan Carlos Gil explica cómo el movimiento vertical del aro depende de la forma del cuerpo, incluyendo cintura, caderas y rodillas.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #6movimiento vertical del aro caderasfuerza centrífuga equilibrio juan carlosforma del cuerpo cintura y caderasparaboloides sin rodillas maría…dos dimensiones de tal forma que el aro entra en resonancia con el giro del cuerpo, en el que el giro es hacia afuera, ¿os acordáis? El D o T, delante cuando estamos con las caderas hacia delante. Esto es un proceso puramente en plano y para que se produzca. Solo tienes que lanzar el aro con una suficiente velocidad en el sentido de giro de las caderas. La fuerza centrífuga y la resistencia, recordad que era fundamental para el equilibrio, se darán cuenta del resto; no harán el resto para el movimiento. Y luego hay un proceso vertical, que depende fundamentalmente de la forma, de la formita del cuerpo, que como hemos visto, se necesita cintura y caderas; y María añadiría, y rodillas. Bueno, los paraboloides estos no tienen rodillas, pero es necesario, que también es bastante intuitivo, ¿no? Los humanos no tenemos ni forma circular ni somos capaces de hacer giro perfectamente circulares, pero bueno, el hecho de que los movimientos elípticos que exploran en el artículo den lugar a efectos débiles en equilibrio, bueno, pues nos hacen pensar que…