Divulgación Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

[inakigarber]

Buenas tardes;
Estoy repasando aspectos relativos a la conservación del momento angular y hay un aspecto que creo haberlo entendido pero no estoy muy seguro. Inserto una imagen porque si no quizá no quede claro.

Supongamos que estoy sentado en una silla y sujeto un disco, si este esta quieto no hay inconveniente en que lo gire lateralmente (salvo la propia inercia). Si hago girar este lateralmente cuando el disco este girando en sentido antihorario, de manera que mi mano derecha baje y suba la izquierda, la parte superior del disco se vera sometida a un movimiento que tendrá dos componentes uno hacia adelante y el otro hacia la derecha, de manera que esta se desplazaría en diagonal hacia adelante y hacia la derecha. La parte inferior del disco se vería sometida a un movimiento inverso, en diagonal hacia atrás y hacia la izquierda. El plano de giro del disco giraría en el sentido antihorario. Si la silla en la que estoy sentado gira libremente, me vería sometido a un giro en sentido horario.
¿Es correcto esto? ¿Es esta la base del giroscopio?

[skynet]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

sí......el fundamento del giroscopo es la conservación del momento angular...... las variaciones que produzcas en el momento angular del disco tendrán como consecuencia las mismas variaciones pero de sentido inverso en el resto del sistema (en la silla y la persona que está sentada), de modo tal que el momento angular total no varíe.

de manera que mi mano derecha baje y suba la izquierda, la parte superior del disco se vera sometida a un movimiento que tendrá dos componentes uno hacia adelante y el otro hacia la derecha, de manera que esta se desplazaría en diagonal hacia adelante y hacia la derecha.

.....vale, pero en realidad lo importante es que tus manos ejercen fuerzas sobre el disco y los momentos de estas fuerza causan la variacion del momento angular del disco.....pero esas mismas fuerzas, en sentido inverso, también las ejerce el disco sobre tus manos (tercera ley de newton) y por lo tanto se ejercen momentos de sentido opuesto sobre tu cuerpo que causan la misma variacion del momento angular pero de sentido opuesto, por eso el momento angular total se conserva.

[Richard R Richard]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

[inakigarber]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

Mi planteamiento inicial partía de una premisa cierta pero llegaba a una conclusión equivocada. En términos de mi dibujo, el plano de rotación del disco girará en sentido antihorario y empujara al sistema formado por el disco y por la silla y por mí también en sentido antihorario tal y como se ve en el video que colgasteis. Del cual he sacado la siguiente imagen.

Saludos y gracias.

[Richard R Richard]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

No inakigarber, al ver el 3 video en que aplica giro hacia abajo lejos del cuerpo y cuando baja la derecha (o sube la izquierda) gira en sentido horario tal cual tu lo describes en tu mensaje inicial, (el tema pasa por como defines el sentido horario o antihorario, desde donde mires? es relativo.)

yo también primero me lo pensé así pero me corregí,

fijate que en el primero gira en sentido contrario (hacia abajo cerca del cuerpo) , y cuando sube la izquierda o baja la derecha, se mueve en sentido antihorario, que sería lo opuesto a tu ejemplo como sería lógico.

lo que haces mal es poner el sentido al vector velocidad angular la flecha va a la izquierda ( según la regla de la mano derecha) en tu primer mensaje ,....en el #4 esta bien

[inakigarber]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

Gracias por tu respuesta.
Sigo pensando que el post inicial con que abrí este hilo esta equivocado. Veamos. Tomo como referencia la imagen que anexé en mi ultimo post extraída de uno de los videos anexados anteriormente. En ella se impulsa la rueda en sentido de giro antihorario desde el punto de vista de la imagen. Esto da lugar a un momento angular L hacia la izquierda desde el punto de vista del observador vestido de negro. Cuando este observador hace pivotar la rueda levantando su mano derecha y bajando su mano izquierda hace cambiar el eje de rotación de la rueda y esto hace girar al sistema formado por la rueda y dicho observador en el sentido de la flecha roja.
¿Es esto correcto?
Este observador se queja mas adelante de que tiene que hacer un considerable esfuerzo para hacer pivotar la rueda. Entiendo que es debido a la energía necesaria para producir la rotación del sistema observador-rueda.
Saludos y gracias.

[Richard R Richard]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

¿Es esto correcto?

Si..... pero en tu primer post has puesto la dirección de L en sentido contrario(Flecha roja dibujo del medio arriba), y el sentido de giro en la linea de trazos roja del dibujo del medio abajo, es correcto si baja la derecha y sube la izquierda como dices en el primer mensaje.



(en las imágenes #1 y #4 el sentido de giro es el mismo) que lo llames antihorario u horario depende de que lado lo veas, en#1 de un lado y en #4 del otro

Este observador se queja mas adelante de que tiene que hacer un considerable esfuerzo para hacer pivotar la rueda. Entiendo que es debido a la energía necesaria para producir la rotación del sistema observador-rueda.

Exacto ...él aplica una fuerza sobre la rueda para moverla de su eje de rotación, la reacción de rueda tratando de conservar el momento angular es una fuerza de resistencia que impulsa los brazos , y hace rotar al participante y con él la rueda.

[felmon38]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

Bueno, inakigarber, la fuerza que ha tenido que hacer tu amigo será m.a_G-m.g, y el momento respecto de G, Ωx(I.w). No sé de qué se asombra.
Saludos

[inakigarber]

Re: Duda sobre la conservacion del momento angular y el efecto giroscopico

Bueno, inakigarber, la fuerza que ha tenido que hacer tu amigo será m.a_G-m.g, y el momento respecto de G, Ωx(I.w). No sé de qué se asombra.
Saludos

No, ya no me asombra, lo que ocurre es que este tema es un tema con el que no he estado muy familiarizado y me ha resultado sorprendente.
Además, lo contrario violaría el principio de conservación de la energía y eso si me sorprendería.

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Si..... pero en tu primer post has puesto la dirección de L en sentido contrario(Flecha roja dibujo del medio arriba), y el sentido de giro en la linea de trazos roja del dibujo del medio abajo, es correcto si baja la derecha y sube la izquierda como dices en el primer mensaje....

Lo que había escrito en rojo en mi primer post era el sentido de la fuerza de giro producida por mi sobre la rueda. No el sentido de L, de todos modos está mucho más claro en tu imagen.
El misterio de porque al tratar de voltear una rueda giratoria me pongo a girar en un sentido perpendicular al giro de la rueda ha quedado aclarado. De paso he aprendido porque al dejar una peonza esta tarda mucho mas en caerse si está girando que si está quieta ha quedado aclarado.
Saludos y gracias.