Gravedad: ¿Por qué la masa giratoria pesa menos?

No lo hace. Solo parece que pesa menos. Cuando sostienes el poste con la rueda al final, el torque adicional que tienes que usar para sostenerlo da la ilusión de que pesa más (porque necesita más energía para hacerlo), pero solo estás girando la barra hacia arriba. Si sostuvo todo el sistema por el centro de masa y luego comparó su “peso” con cuando la rueda giraba, vería que son iguales.

La rueda giratoria al final es un giroscopio que crea torque. El par tiene una magnitud y dirección (en este caso, la dirección es la misma que el polo). La dirección del par no quiere cambiar debido a su momento angular. Su momento angular es lo que mantiene la masa al final suspendida mientras lucha contra la gravedad. El par en su mano parece ser o (se acerca mucho) cuando la masa gira lo suficientemente rápido. (¿Dónde más hay 0 torque de la gravedad? En el centro de masa … lo que dije debería sentir el mismo peso que sostener al final del poste cuando la masa está girando).

Básicamente, debido a que la rueda gira, realmente no se siente el torque y se siente que pesa menos.

No pesa menos. Lamentablemente, el video terminó en el momento en que se habría mostrado la lectura de la escala que demostraría la verdad.

Lo que sucede es que el par que debe aplicarse con la mano para mantener la rueda y la barra aproximadamente horizontales no es tan grande cuando la rueda gira, ya que el momento angular de la rueda giratoria no es cero y el efecto del par es para hacer que el momento angular de la varilla y la rueda precesen sobre el punto de apoyo y también nuten .

No necesita aplicar tanto torque, cuando la rueda está girando, para mantener la varilla y la rueda aproximadamente horizontales.

Se requiere un esfuerzo físico para generar torque y esto es muy difícil de hacer si sostienes la barra al final e intentas proporcionar todo este torque usando un brazo de palanca muy corto. Si mantiene la barra cerca del centro de masa, puede realizar el levantamiento mucho más fácilmente.

Dado que el par necesario es menor cuando la rueda gira, tiene la ilusión de que la rueda es más ligera, ¡pero la lectura en la escala demuestra que esto es incorrecto!

No cambia

Se necesita la misma fuerza hacia arriba para sostener la barra y la rueda giratoria contra la gravedad que la barra y la rueda estacionaria.

El peso es la fuerza. Sin girar, es la fuerza de la gravedad que actúa sobre el peso. Al girar, se debe agregar “fuerza centrífuga” a la fuerza gravitacional a la resultante. Entonces, si gira un peso con su rotación en un plano vertical, habrá menos de gravitacional para actuar sobre el peso cuando esté cerca de las 12 en punto. Cuando el peso se mueve, tiene una masa adicional, pero esta es tan pequeña que puede ser insignificante para calcular las fuerzas que actúan sobre él debido al giro.

La masa en realidad no pesa menos.

Cuando no está girando, tiene que sostener la masa con una mano y empujar hacia abajo con la otra mano (su mano trasera) para asegurarse de que la barra se mantenga nivelada. Por lo tanto, el peso que siente es el peso de la masa más la fuerza con la que empujó.

Cuando está girando, la varilla no se sumerge por el momento angular (el efecto del giroscopio), por lo que ya no tiene que ejercer fuerza sobre la varilla para mantenerla nivelada, reduciendo la fuerza que siente.

Nuevamente, el peso no cambia realmente.

Los giroscopios giratorios no pesan menos. Coloque uno en algunas escalas y verá que pesan lo mismo, ya sea girando o no girando. Parece que pesan menos porque no se caen cuando los esperaríamos también, porque nuestra intuición no maneja muy bien los objetos giratorios y el momento angular.

No pesa menos.

Recuerdo que Braithwaite mostró este efecto (creo que en los años 60) y desafió a los inventores a utilizar el efecto de manera práctica.

No recuerdo que a nadie se le ocurra un uso práctico, ¿hay alguien aquí?

rafe

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