• Saltar a la navegación principal
  • Saltar al contenido principal
  • Saltar a la barra lateral principal

Física Comprimida

  • Inicio
  • Acerca de
  • Políticas de Privacidad
Usted está aquí: Inicio / Archivo de Mecánica Analítica

Constante del movimiento vs. magnitud invariante

16 noviembre, 2024 por Miguel Ángel Rodríguez Valverde Deja un comentario

Los sistemas dinámicos que disfrutan de ciertas simetrías continuas (traslaciones espaciales, rotaciones y traslaciones temporales) tienen ciertas magnitudes que se conservan (de derivada temporal total nula) durante el movimiento: constantes del movimiento. No se deben confundir con las constantes de integración necesarias para resolver las ecuaciones del movimiento del sistema a partir de las condiciones iniciales. Un sistema aislado tiene 10 constantes del movimiento: energía, 3 componentes de la cantidad de movimiento, 3 componentes del momento angular respecto del origen y 3 componentes del vector asociado a la transformación de Galileo (cambio de sistema inercial). Habitualmente, el último vector es nulo si colocamos el CM del sistema en el origen de coordenadas en t=0.

Las magnitudes físicas deben ser invariantes ante cambios de sistema de referencia. La condición de invarianza respecto del sistema de referencia de una magnitud física no significa que su medida sea invariante. La medida depende del sistema de referencia por lo que en ocasiones habrá que ajustarla o bien buscar otro sistema de referencia. La posición de una partícula móvil no es invariante, pero la velocidad y aceleración sí. El vector número de onda y la fase de una onda son invariantes ante cambios de observador. Pero la frecuencia (observada) no. Todo producto interno (escalar, contracción) debe ser invariante ante cualquier cambio de sistema de referencia. Las leyes de la Mecánica son invariantes ante transformaciones de Galileo. La transformación de Lorentz mantiene invariantes las leyes del Electromagnetismo (ecuaciones de Maxwell) y amplía las de la Mecánica para cualquier velocidad. El Lagrangiano no es invariante ante cualquier cambio de sistema de referencia pero la acción sí (salvo constantes aditivas indeterminadas).

No se debe confundir magnitud invariante con estacionaria (que no depende explícitamente del tiempo) o directamente constante.

Publicado en: Dinámica, Mecánica Analítica

Fuerza generalizada que sólo depende del tiempo

8 octubre, 2024 por Miguel Ángel Rodríguez Valverde Deja un comentario

En Mecánica Analítica, una fuerza generalizada Q(t) que sólo dependa del tiempo se puede tratar igual que una fuerza externa constante en Mecánica Newtoniana. Una fuerza externa constante F en la dirección x tiene origen potencial escalar: –Fx. Lo mismo ocurre en Mecánica Analítica con una fuerza generalizada Q(t) conocida. Existe un potencial escalar tal que su derivada parcial con respecto de la coordenada generalizada concreta q proporcione dicha fuerza, cambiada de signo. Así es posible añadir al potencial físico el potencial de –Q(t)q, lo que implica sumar a la Lagrangiana estándar el término Q(t)q. La Lagrangiana va a depender explícitamente del tiempo.

Ver Section 3.3.3 COMMENT ON TIME-DEPENDENT FORCES page. 134, in Classical Dynamics: A Contemporary Approach- JORGE V. JOSE and EUGENE J SALETAN

Publicado en: Mecánica Analítica, Oscilaciones

Independencia de las velocidades y coordenadas generalizadas

24 octubre, 2022 por Miguel Ángel Rodríguez Valverde Deja un comentario

El espacio de configuraciones de un sistema está reglado por sus coordenadas generalizadas y el estado de movimiento del sistema por las velocidades generalizadas. Ambas son independientes [1], en un sentido virtual. Imaginad que iluminamos con un estroboscopio un oscilador armónico puntual o un giro uniforme, de manera que siempre se observa la partícula en la misma posición. Nos consta que la partícula se mueve (porque aparece emborronada) pero si derivamos su vector de posición con respecto del tiempo, el resultado es nulo (!). Otro ejemplo para visualizar esto es el sólido rígido, donde la velocidad de sus puntos materiales que pasan por un mismo punto geométrico (respecto de un sistema fijo o respecto del CM) no se conoce derivando la posición geométrica de dicho punto. En cualquier ecuación del movimiento de un sistema esclerónomo  (p.ej.- el oscilador armónico amortiguado), aparecen la posición, la velocidad y la aceleración del móvil, confirmando que esta última no es variable libre. La enseñanza de la Física suele comenzar con la cinemática y la dinámica del punto material, lo que arrastra un sesgo difícil de depurar en cursos superiores. Lo mismo ocurre con las fuerzas de ligadura y su vínculo con la constricción al movimiento. ¿Qué ocurriría si aprendiéramos Física desde un enfoque energético (escalar) y con sólidos rígidos (ej. disco)? No necesitaríamos de la tercera ley de Newton en su forma fuerte ni débil [2].

Publicado en: Mecánica Analítica

Principio de los Trabajos Virtuales y estabilidad

18 octubre, 2022 por Miguel Ángel Rodríguez Valverde Deja un comentario

El Principio de los Trabajo Virtuales permite acceder a las configuraciones de equilibrio de un sistema sin poder distinguirlas directamente entre inestable, metaestable o más estable. Sin embargo, siempre podemos derivar  las fuerzas generalizadas, que aparecen en el trabajo virtual, con respecto de todas las coordenadas generalizadas, evaluar estas derivadas parciales en la configuración de equilibrio y examinar el signo del determinante de la matriz Hessiana junto con el signo de la primera derivada parcial.

En Mecánica Newtoniana, la estabilidad se determina con los mínimos/máximos locales de la energía potencial (efectiva) y en Mecánica Hamiltoniana, con los extremos de la función efectiva que aparece en el Hamiltoniano, siendo los momentos generalizados constantes.

Publicado en: Mecánica Analítica

Binomio tiempo-energía

15 diciembre, 2021 por Miguel Ángel Rodríguez Valverde Deja un comentario

La asociación tiempo-energía es recurrente en Física. Se dice que ambas magnitudes son conjugadas porque el principio de incertidumbre se puede re-escribir en términos de energía del paquete de ondas y la duración del mismo. Por otro lado, según el teorema de Noerthe, se conserva la energía (Hamiltoniano) de un sistema cuando éste es homogéneo en el tiempo, es decir, su acción mantiene el mismo valor antes y después y no existe un origen de tiempos. Del mismo modo que coordenada y momento son magnitudes conjugadas a través de las ecuaciones de Hamilton, la Lagrangiana (acción) y tiempo también lo son. Por otro lado, la entropía informa del flujo de energía en el sistema y con ello del tiempo. Por último, si se imponen como adimensionales las cinco constantes fundamentales elegidas por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas como referencias invariantes, las magnitudes fundamentales cuyas dimensiones cambian son: longitud, masa, intensidad de corriente eléctrica, temperatura termodinámica y cantidad de sustancia. En este contexto, la masa, la temperatura y la intensidad de corriente tienen dimensiones de inversa del tiempo lo que confirma la interpretación de estas magnitudes como flujos o paso del tiempo.

Publicado en: Dinámica, Energía, Mecánica Analítica

  • Página 1
  • Página 2
  • Página 3
  • Página 4
  • Ir a la página siguiente »

Barra lateral principal

Categorías

  • Cinemática
  • Dinámica
  • Electricidad
  • Energía
  • Magnetismo
  • Matemáticas
  • Mecánica Analítica
  • Medida
  • Movimiento relativo
  • Ondas
  • Oscilaciones
  • Relatividad
  • Teoría de campos
  • Termología
junio 2026
L M X J V S D
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930  
« May    

Universidad de Granada
blogsUgr
C.S.I.R.C. · Plataformas webs corporativas
Acceder

En BlogsUGR utilizamos cookies propias con finalidad técnica y para personalizar su experiencia de usuario. Algunos blogs de BlogsUGR pueden utilizar cookies de terceros para fines analíticos.

 

Puede aprender más sobre qué cookies utilizamos o desactivarlas en los .

Física Comprimida
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Resumen de privacidad

BlogsUGR utiliza cookies propias para que podamos ofrecerte la mejor experiencia de usuario posible. La información de las cookies se almacena en tu navegador y realiza funciones tales como reconocerte cuando vuelves a BlogsUGR, haces algún comentario o seleccionas el idioma de un blog. Rechazar las cookies propias podría suponer la imposibilidad de acceder como usuario a BlogsUGR.

Algunos blogs de BlogsUGR utilizan cookies de terceros con fines analíticos para recabar estadísticas sobre la actividad del usuario en dicho blog y la actividad general del  mismo.

Cookies estrictamente necesarias

Las cookies estrictamente necesarias tiene que activarse siempre para que podamos guardar tus preferencias de ajustes de cookies.

Cookies de terceros

Algunos blogs de BlogsUGR utilizan Google Analytics para recopilar información anónima tal como el número de visitantes del sitio, o las páginas más populares.

Dejar esta cookie activa nos permite mejorar nuestra web.

También algunos blogs de BlogsUGR utilizan cookies de twitter.com que se utilizan para la visualización de esta red social en el blog.

Política de cookies

La presente política de cookies tiene por finalidad informarle de manera clara y precisa sobre las cookies que se utilizan en los blogs del servicio BlogsUGR de la Universidad de Granada.

¿Qué son las cookies?

Una cookie es un pequeño fragmento de texto que los sitios web que visita envían al navegador y que permite que el sitio web recuerde información sobre su visita, como su idioma preferido y otras opciones, con el fin de facilitar su próxima visita y hacer que el sitio le resulte más útil. Las cookies desempeñan un papel muy importante y contribuyen a tener una mejor experiencia de navegación para el usuario.

Tipos de cookies

Según quién sea la entidad que gestione el dominio desde dónde se envían las cookies y se traten los datos que se obtengan, se pueden distinguir dos tipos: cookies propias y cookies de terceros.

Existe también una segunda clasificación según el plazo de tiempo que permanecen almacenadas en el navegador del cliente, pudiendo tratarse de cookies de sesión o cookies persistentes.

Por último, existe otra clasificación con cinco tipos de cookies según la finalidad para la que se traten los datos obtenidos: cookies técnicas, cookies de personalización, cookies de análisis, cookies publicitarias y cookies de publicidad comportamental.

Para más información a este respecto puede consultar la Guía sobre el uso de las cookies de la Agencia Española de Protección de Datos.

Cookies utilizadas en la web

A continuación se identifican las cookies que están siendo utilizadas en este portal así como su tipología y función:

Todos los blogs de BlogsUGR utilizan cookies técnicas y propias, necesarias para la personalización de su experiencia de usuario y para el mantenimiento de sesión.

Algunos blogs de BlogsUGR pueden utilizar cookies de Twitter para personalizar la visualización de dicha red social en el blog.

Algunos blogs de BlogsUGR pueden utilizar Google Analytics, un servicio de analítica web desarrollada por Google, que permite la medición y análisis de la navegación en las páginas web. En su navegador podrá observar cookies de este servicio. Según la tipología anterior se trata de cookies  de terceros, de sesión y de análisis.

A través de esta analítica web se obtiene información relativa al número de usuarios que acceden a la web, el número de páginas vistas, la frecuencia y repetición de las visitas, su duración, el navegador utilizado, el operador que presta el servicio, el idioma, el terminal que utiliza y la ciudad a la que está asignada su dirección IP. Información que posibilita un mejor y más apropiado servicio por parte de este portal.

Para garantizar el anonimato, Google convertirá su información en anónima truncando la dirección IP antes de almacenarla, de forma que Google Analytics no se usa para localizar o recabar información personal identificable de los visitantes del sitio. Google solo podrá enviar la información recabada por Google Analytics a terceros cuanto esté legalmente obligado a ello. Con arreglo a las condiciones de prestación del servicio de Google Analytics, Google no asociará su dirección IP a ningún otro dato conservado por Google.