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UNA NUEVA FISICA ROTACIONAL III


Gabriel Barceló

08/06/2018


La Teoría de Interacciones Dinámicas se fundamenta en la existencia de campos de velocidades generados en el seno de cualquier cuerpo en movimiento, que determinan su comportamiento dinámico.


En el tratado Nuevo paradigma en Física hemos expresado que esos campos de velocidades generados pueden ser homogéneos, por ejemplo en el caso de una traslación o de una simple rotación. (Ver animaciones Campo velocidad traslación y Generación de un nuevo campo
https://newparadigminphysics.com/es/animaciones/)
No obstante, si el cuerpo es sometido a dos rotaciones simultáneas sobre ejes distintos, entonces el campo resultante es anisótropo. (Ver animación: Campo resultante)
 
Pero lo que define realmente el comportamiento de estos móviles sometidos a rotaciones simultaneas no coaxiales es la variación de la cantidad de movimiento de cada partícula del disco que gira alrededor de su eje de simetría longitudinal. Teniendo en cuenta que la cantidad de movimiento de cada partícula del disco no es homogénea, y que a medida que el disco rota, ira variando, generándose un nuevo campo de velocidades resultantes debidas a la segunda rotación.
 
Si suponemos un cilindro, como el del experimento en agua o submarino, dotado de momento angular sobre su eje X, y posteriormente sometido a un nuevo par de fuerzas sobre un eje Y perpendicular, esa cantidad de movimiento de cada partícula del disco que gira alrededor de su eje de simetría longitudinal referida, genera una nueva distribución de velocidades resultantes en cada sección
 
Pero, además, es necesario tener en cuenta el acoplamiento de velocidades que realmente se produce en el seno del cuerpo en movimiento: El campo de velocidades resultantes y anisótropas, generado por el par secundario, se acopla dinámicamente con el campo de velocidades de traslación, generando un nuevo campo de velocidades  que determina la trayectoria curva del móvil que observamos.
(Ver animación Acoplamiento de velocidades en:
https://newparadigminphysics.com/es/animaciones/)
Entendemos que así es como se comportan los cuerpos celestes y, en general, cualquier cuerpo con masas bariónica.
 
En el último capítulo del volumen I del tratado: TEORÍA GENERAL DE LA MECÁNICA, se propone la formulación matemática de la teoría, y también un modelo cualitativo para almacenar y estructurar el conocimiento mecánico del sólido rígido. Sugiriendo una estructura conceptual, que sirva de marco de todo tipo de conocimiento mecánico del sólido rígido, organizado y estructurado conforme a un criterio unificado, para una mejor comprensión global, evitando la incorporación de conceptos ficticios o no reales para describir las manifestaciones observadas, o impidiendo la incorporación desestructurada de fenómenos aparentemente anómalos, como de forma ilógica se ha venido realizando en la Mecánica Clásica, siendo este el caso de las fuerzas ficticias o el de los fenómenos giroscópicos.
Precisamente ese es el objeto principal de la obra y de ese capítulo, en concreto. En este capítulo se sugieren también nuevos conceptos rotacionales y dinámicos, estableciendo una propuesta de axiomas de esa teoría, sugiriendo desarrollar una nueva estructura lógica y piramidal de la dinámica, diferenciando entre:
 
•      Dinámica de sistemas inerciales
 
•      Dinámica de sistemas acelerados o no inerciales
 
La Dinámica de sistemas inerciales incluiría la dinámica newtoniana, y todas las formulaciones dinámicas de la Mecánica Clásica, y seria plenamente válida para móviles con velocidad uniforme. Es una dinámica consagrada que no requiere ser hoy complementada, aunque se sugiere su revisión en los supuesto en que ha sido, indebidamente aplicada a sistemas no inerciales.
En el supuesto de móviles sometidos a aceleraciones, sugiero desarrollar una Dinámica de sistemas no inerciales, proponiendo para este fin, concebir una Teoría General de Interacciones Dinámicas.
Por último, y en concreto, también se propone una Teoría de Interacciones Dinámicas, como nuevo modelo dinámico para sistemas no inerciales, con simetría axial. La geometría del móvil determina también su comportamiento dinámico. En mi opinión, esta teoría permite una mejor explicación y una más exacta predicción del comportamiento de los móviles en tales supuestos acelerados y con simetría axial.
 
La Dinámica Rotacional que se propone se basa en los principios de conservación de cantidades mensurables: La noción de cantidad, La masa total y La energía total.
Y en estos conceptos: Interacciones Dinámicas; Acoplamiento de velocidades; Inercia rotacional y Rotación constante.
 
La teoría deduce una ecuación general del movimiento para cuerpos dotados de momento angular, cuando son sometidos a sucesivos pares no coaxiales. Es la ecuación general de movimiento de sistemas no inerciales con simetría axial. En esta ecuación, un operador matricial rotacional, transforma la velocidad inicial, por medio de una rotación, en la velocidad que corresponde a cada uno de los sucesivos estados dinámicos:
=  
 
Con un desplazamiento angular, el operador rotacional , transforma la velocidad inicial, en la velocidad final, ambas situadas en el mismo plano. Resultando que el operador rotacional es perpendicular a la velocidad, y función de seno o coseno de la función tiempo, conforme al modelo matemático ya referido en días anteriores, lo que indica claramente la relación entre la velocidad angular omega de la órbita, el par que actúa, la velocidad angular inicial del cuerpo, y su velocidad de traslación final.
 
Podemos recordar a Ernst Mach (1838-1916) cuando expresaba: La meta de la investigación es descubrir las ecuaciones que subyacen en las manifestaciones de los fenómenos.
 
Recomendamos visitar el siguiente portal, para encontrar más información sobre este tratado de física:
https://newparadigminphysics.com/es/inicio/
 

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Editado por
Gabriel Barceló
Eduardo Martinez
Fundador y presidente de diversas empresas, de asociaciones no lucrativas y de fundaciones, actuando como presidente de las mismas, ex-Presidente de la Federación de Ingenieros Industriales de España y ex -Vicepresidente del Instituto de la Ingeniería de España, Gabriel Barceló ha sido consultor en ingeniería de la edificación y asesor fiscal. Desde hace más de treinta y seis años desarrolla un proyecto de investigación científica sobre dinámica rotacional. Autor de numerosos libros, el último de ellos “Nuevo paradigma en Física” (Editado en inglés y español), y ha publicado más de cien artículos.