1r ciclo Giro de la galaxias

[Pola]

Buenos días.

El otro día, vi un programa de divulgación en el que se explicaba que todos los huracanes que existen en la Tierra, giran debido al efecto de Coriolis.

Según creí entender, hay diferencias de presión entre el núcleo y el exterior de la zona donde se forma el huracán, y las partículas en lugar de tender a dirigirse directamente hacia el centro del núcleo, debido al efecto de Coriolis lo hacen siguiendo una trayectoria curva, que se va auto-alimentando.

Pero hasta donde yo sé, y es algo que se ha explicado en otros hilos y en alguno mío, el universo es plano y no gira. Luego no hay efecto de Coriolis en él.

Si hay un centro en torno al cual y por la razón que sea se comienzan a agrupar partículas, lo que aumentan la fuerza gravitatoria según crece la masa y hace que atraiga a nuevas partículas y así hasta que se forma una estrella o miles de estrellas, la fuerza de atracción debería ser perpendicular en todos sus puntos a la esfera que se va formando, y las partículas deberían dirigirse hacia el centro en línea recta, no girando.

En definitiva, que no entiendo por qué razón giran las galaxias (las estrellas al rededor den centro galáctico) ni por qué razón giran los planetas al rededor de la estrella principal.

Si alguien me pudiera aclarar, pues se lo agradecería.

Un saludo

[Alriga]

Re: Giro de las galaxias

... no entiendo por qué razón giran las galaxias (las estrellas alrededor del centro galáctico) ni por qué razón giran los planetas alrededor de la estrella principal ...

Conservación del momento angular

... Si hay un centro en torno al cual y por la razón que sea se comienzan a agrupar partículas, lo que aumentan la fuerza gravitatoria según crece la masa y hace que atraiga a nuevas partículas y así hasta que se forma una estrella o miles de estrellas, la fuerza de atracción debería ser perpendicular en todos sus puntos a la esfera que se va formando, y las partículas deberían dirigirse hacia el centro en línea recta, no girando...

Esa intuición tuya es completamente errónea. Los movimientos en campos gravitatorios, es casi imposible conseguir que sean rectilíneos. Un movimiento rectilíneo hay que “prepararlo” con velocidades iniciales muy finamente ajustadas en módulo y dirección, es casi imposible que sea rectilíneo de forma natural, mira los movimientos de planetas, satélites, cometas,… todos son curvos.

Hasta en la Tierra es difícil conseguir movimiento rectilíneo: desde un punto, solo si sueltas un objeto con velocidad nula o exclusivamente radial hacia el centro de la Tierra se moverá en línea recta. Cualquier velocidad inicial transversal no nula, por pequeña que sea, lo desviará de la línea recta y seguirá una trayectoria curva, aparentemente parabólica, (aunque en realidad es una elipse con el foco en el centro de la Tierra)

Esa velocidad transversal inicial del objeto hace que el sistema tenga momento angular, y ese momento angular se conserva.

Mira la demostración en Problema de los 2 cuerpos

Puedes jugar un poco con este simulador para ver que cuando hay velocidades iniciales transversales, las trayectorias no son rectilíneas, ves a: My Solar System

Por ejemplo, prueba primero este en el que no hay velocidades transversales:

	masa	x	y	$\bold{v_x}$	$\bold{v_y}$
Cuerpo 1	3	-150	0	2	0
Cuerpo 2	3	150	0	-1	0

Y ahora prueba:

	masa	x	y	$\bold{v_x}$	$\bold{v_y}$
Cuerpo 1	3	-150	0	0	-7
Cuerpo 2	3	150	0	0	7

Naturalmente, si hay más de 2 cuerpos es aun más difícil ajustar finamente para que las trayectorias sean rectilíneas a partir de una posición inicial arbitraria en la que las velocidades iniciales de todas las partículas no sean todas nulas.

Saludos.

[Pola]

Re: Giro de la galaxias

Es verdad.

Qué torpeza la mía...

Muy curioso el simulador. ¿Por qué razón al poner un valor elevado en la velocidad del cuerpo "y" cambia el sentido de la rotación?

Me ha salido un ejemplo curioso con los valores.
3 -150 1 0 5
3 150 1 -10 7

Gracias Alriga

[Richard R Richard]

Re: Giro de la galaxias

Justamente se me habia ocurrido la misma idea del software

mira con estos 4 cuerpos

	masa	posición x	posicion y	veloc x	veloc y
cuerpo 1	220	-110	0	0	0
cuerpo 2	180	110	0	0	0
cuerpo 3	150	-200	150	0	0
cuerpo 4	100	-200	-130	0	0

Se da cualquier trayectoria menos una recta, se orbitan o impactan con trayectorias curvas

Luego vi Alriga postear otros ejemplos , y lo deje de lado,

Es posible que cuando le das mas velocidad a un objeto su trayectoria pase por el otro lado del segundo cuerpo consiguiendo una orbita en sentido contrario ejemplos
Cuando carga valores con un objeto masivo en el origen sin velocidad, y luego un mas pequeño con $x=y$ negativas le das velocidad $vy$ positivos y veras que con valores pequeños de vx gira en sentido horario y si aumentas la velocidad de x tal que vx>vy entonces el giro se inverte. Obviamente habra que seleccionar valores que no lleven al impacto de uno con el otro.
Mas ejemplos curiosos al final de El problema de los 3 cuerpos

[Pola]

Re: Giro de la galaxias

Visto. Un buen choque. Con trayectoria curva.

Me ha quedado claro el asunto de las trayectorias. La verdad es que me ofusqué con un tontería....lo que no comprendo ahora es el asunto del cambio en el sentido del giro.

El software es bien curioso.

Gracias Richard

[Alriga]

Re: Giro de las galaxias

....lo que no comprendo ahora es el asunto del cambio en el sentido del giro ...

¿Puedes poner todos los parámetros de los 2 casos que has visto en el que se invierte el sentido de giro de uno respecto del otro? Es que si no, yo no te entiendo.

Giro en un sentido

	masa	x	y	$\bold{v_x}$	$\bold{v_y}$
Cuerpo 1
Cuerpo 2

Giro en el otro sentido

	masa	x	y	$\bold{v_x}$	$\bold{v_y}$
Cuerpo 1
Cuerpo 2

Saludos.

[Pola]

Re: Giro de la galaxias

Pues por ejemplo.
3 -150 0 0 -7
3 150 0 0 7
gira en sentido contrario a las agujas del reloj

3 -150 0 0 20
3 150 0 0 7

gira en sentido de las agujas del reloj. Aumentando la velocidad de y en el cuerpo 1, desde -7 hasta 20

[Alriga]

Re: Giro de la galaxias

El sentido de giro lo estás cambiando tú cuando cambias el signo de la velocidad vertical.

En el primer caso pones $\boldsymbol{v_y=-7}$ es decir, el cuerpo amarillo se mueve inicialmente hacia abajo, (dirección negativa del eje Y) a velocidad 7

En el segundo caso has puesto $\boldsymbol{v_y=+20}$ es decir, el cuerpo amarillo se mueve inicialmente hacia arriba (dirección positiva del eje Y) a velocidad 20

Veo que la simulación hace además otra cosa, elimina traslaciones globales de todo el sistema, supongo que para intentar evitar que la simulación se salga de la pantalla por pura traslación, así por ejemplo si tú pones:

3 -150 0 0 20
3 150 0 0 6

Te hace la misma simulación que si pones:

3 -150 0 0 14
3 150 0 0 0

Y la misma que si le pones

3 -150 0 0 7
3 150 0 0 -7

en la que se ha eliminado una traslación global de todo el sistema. Para ver claro que es así, haz por ejemplo la simulación:

3 -150 0 0 100
3 150 0 0 100

Verás como te la convierte en la simulación:

3 -150 0 0 0
3 150 0 0 0

Saludos.

[Richard R Richard]

Re: Giro de la galaxias

¿Puedes poner todos los parámetros de los 2 casos que has visto en el que se invierte el sentido de giro de uno respecto del otro? Es que si no, yo no te entiendo.

Giro en un sentido

	masa	x	y	$\bold{v_x}$	$\bold{v_y}$
Cuerpo 1
Cuerpo 2

Giro en el otro sentido

	masa	x	y	$\bold{v_x}$	$\bold{v_y}$
Cuerpo 1
Cuerpo 2

Saludos.

No se si es mi pc pero no veo datos en las tablas....

¿Por qué razón al poner un valor elevado en la velocidad del cuerpo "y" cambia el sentido de la rotación?

lo hago con las x pero puedo hacerlo tambien con las y

200 0 0 0 0
10 -142 142 10 0

versus

200 0 0 0 0
10 -142 142 250 0

solo aumento la velocidad en una sola dirección y las trayectorias generadas son órbitas excéntricas con sentido de rotación opuestos... porque cambia el angulo del vector velocidad con respecto al segmento que une ambos cuerpos.