varilla que rota

[arivasm]

Re: varilla que rota

Estoy seguro de que aplicas bien la regla para determinar la fuerza si la varilla está vertical, ¿verdad?. Dibuja la varilla de manera que no esté vertical, que forme cierto ángulo con la vertical. A continuación gira el papel de manera que parezca vertical y pinta la fuerza. Después regrésala a la posición original y verás cómo es el dibujo correcto.

[LauraLopez]

Re: varilla que rota

mmmm no se sale.....se me gira la mano si intento poner los dedos formando un dado angulo y despues querer cerrrarlos en forma vertical como estaria el campo y me termina quedando en j que esta mal porque no tiene que estar ni en i,ni j ni k no?

[arivasm]

Re: varilla que rota

Será algo como esto:

[LauraLopez]

Re: varilla que rota

mmmm no pero eso seria un campo magnetico en -i esa fuerza si ya la tenia dibujada yo esa es la fuerza magnetica a causa del campo en -i (B_x) . Lo que no se dibujar es la fuerza magnetica de un campo que este en j o en k.
En mi dibujo sobre el papel defini para arriba de la hoja el k ,hacia la derecha de la hoja el j y hacia fuera del papel el i

Tengo millones de dudas con este ejercicio me esta re costando y me parece re importante entenderlo asi que resumo las dudas y comienzo desde cero a ver si me pueden ayudar a entederlas.

Asumimos que la varilla cuelga de un eje en el eje X y que es una bisagra con lo cual solo puede moverse en el plano YZ como habiamos dicho no?
y asumamos que el campo magnetico al que esta sometido tiene componentes en todos los ejes asi veo el caso mas general seria B= (-B_x , B_y, B_z) en X lo tomo como negativo porque asi lo veniamos tomando antes asi en mi dibujo queda desplazada hacia la derecha la varilla y el B_x se dibujaria como una cruz (X) entrante al papel

Entonces la varilla se movera formando un angulo tita con la vertical (eje z) entonces quiero encontrar la posicion de equilibrio

Para esto hay 2 formas una es haciendo sumatoria de momentos igual a cero y la otra sumatoria de fuerzas igual a cero

Entonces primero quiero dibujar todas las fuerzas, en el dibujo que pusiste vos tendria la fuerza magnetica ocasionada por la componente B_x del campo , entonces como seria en ese diagrama el dibujo de la fuerza magnetica ocasionada por la componente B_x? y la ocasionada por la componente B_y?
Luego una vez que entienda eso quiero plantear sumatoria de fuerzas igual a cero y ver a que resultado llego porque el que tenia antes me parece que esta mal! porque ese es asumiento que el campo es solo B_x y yo quiero que sea asumiendo que el campo tiene componentes en todos los ejes ya que el enunciado no aclara bien lo quiero hacer asi que parece mas completo
Las componentes B_y y B_z provocarian que la varilla se moviera en alguna dada direccion no? pero esto igual no ocurrira porque se asume que la bisagra no la deja? igual quiero plantear todas las fuerzas y ver en las formulas porque es que no pasa nada y no se mueve....

Ese seria el dibujo del problema, hacia la derecha de la hoja esta el eje Y hacia arriba de la hoja el eje Z y el eje X seria como saliente al papel. dibuje con flechas como seria la componente x,y,z del campo y dibuje la fuerza magnetica F_x que seria la ocasionada por la componente B_x.

Hasta ahi esta bien? Luego me falta dibujar la fuerza magnetica ocasionada por B_y y B_z o sea F_y y F_z y luego la reaccion R en el eje no? con todo eso ahi plantear newton y ver si encuentro la expresion para tita...
Asi que la primera duda es como van dirigidas la F_y y la F_Z no me sale dibujarlas.....y despues creo que debo plantear sumatoria en los 3 ejes igual a cero no?

[arivasm]

Re: varilla que rota

Sí tienes razón: yo creí que tenías problemas con la fuerza causada por la componente B_x. La componente B_y produce una fuerza saliente del papel [en el dibujo que hice antes, en el tuyo sería el del eje X], cuyo momento y valor será anulado por la bisagra. La componente B_z produce una fuerza entrante en el papel [sentido -X], que le sucederá lo mismo. Bueno, en realidad, como ambas fuerzas tienen la misma dirección, en la bisagra habrá una única reacción que anulará la resultante de ambas así como un momento de reacción que anulará el momento resultante de ambas.

[LauraLopez]

Re: varilla que rota

mas despacio que me pierdo je a ver entonces mi dibujo hasta ahi esta bien? ahora la flechita de F_y en mi dibujo como seria? me cuesta poder dibujarla....porque seria saliente en lo que seria el eje X no? pero con un dado angulo creo pero no se como seria exactamente..

[arivasm]

Re: varilla que rota

La idea es fácil: llamemos plano del papel al plano YZ en el que está la varilla y, si pensamos en B_y, también estará en él esta parte del campo. Como el producto vectorial es perpendicular a los vectores que se multiplican y ambos están en ese plano, está claro que el resultado será perpendicular al papel.

En otras palabras: si pintas dos vectores cualquiera en un papel, formen el ángulo que formen (excepto 0 y 180º, claro), su producto vectorial será perpendicular al papel.

[LauraLopez]

Re: varilla que rota

Borre todo!!!! este ejercicio lo quiero empezar desde cero!! porque no entiendo casi nada!! como dije antes ya que el enunciado no aclara mucho asumir eso de que el campo tiene las 3 componentes asi termino de entender bien todo! asi que empezando de nuevo lo principal es el dibujo!!! el que hice yo no me gusta! me confunde mucho dibujar las fuerzas

Asi que empezando desde lo basico la primera pregunta es hago un dibujo con los 3 ejes como hice? o uno con 2 ejes como la imagen esa que recien adjuntaste en tu mensaje anterior? tu forma parece mas facil pero como siempre me insisten en que piense las cosas en 3d me conviene hacer un sistema de ejes como el que hice yo no?
Te agradecedia enormemente si me podes hacer un dibujo (como vos creas que es la forma mas clara ) de la varilla donde dibujes las 3 componentes del campo y la fuerza F_x , F_y , F_z el peso mg y la reaccion en el eje. Para entender como dibujar todas esas fuerzas que me estoy volviendo loca intentando dibujarlas en mi diagrama. Asi partiendo de tu diagrama te pregunto lo que no entienda y luego una vez entendido esto ahi recien podre intentar calcular momentos o sumatoria de fuerzas para hallar la posicion de equilibrio

[arivasm]

Re: varilla que rota

Es posible que yo también haya confundido alguna cosa, con respecto a los sentidos de la fuerza. Por tanto, voy a hacerte tres dibujos. Es decir, voy a pensar en la fuerza que ejerce un campo magnético cualquiera (con las tres componentes) como si fuese el resultado de superponer tres campos magnéticos: dos horizontales (X e Y) y uno vertical.

No voy a usar el mismo sistema de ejes que tú. Yo usaré un eje X entrante en el papel (por la comodidad de dibujar aspas para el campo, usando un programa de dibujo), un Y hacia la derecha, y Z hacia abajo.

Éstas son las tres fuerzas (en realidad, las tres componentes de la fuerza).

Debida a B_x:

Debida a B_y:

Debida a B_z:

Como ves, la bisagra anulará la resultante de las dos últimas, tanto en lo que a fuerza se refiere como a momento. Es por eso que con el ángulo de inclinación de la varilla sólo puedes determinar una de las componentes del campo magnético: la paralela al eje de rotación de la varilla.

[LauraLopez]

Re: varilla que rota

entonces me aconsejas hacer los dibujos asi en 2D? tratar de hacer varios cuando tenga varias componentes del campo? me gusta mas dibujar asi parece mas claro

Al fin entendi! ahi calcule la posicion de equilibrio como sumatoria de fuerzas y como sumatoria de momentos y llego al mismo resultado!!