¿Puede configurarse una dinámica rotacional de Pares de Fuerzas no coaxiales específica?

A partir de los axiomas generales pueden concebirse dinámicas concretas para supuestos o excitaciones determinadas. Por ejemplo, puede concebirse una Dinámica rotacional de Pares de Fuerzas no coaxiales específica, en el supuesto de un sólido rígido sometido a pares de fuerzas no coaxiales. Gabriel Barceló sugiere tres  axiomas básicos para desarrollar esta dinámica:

  1. Cuando un sólido es sometido a sucesivos momentos no coaxiales, se generan en su seno campos inerciales, que se configuran como distribuciones no homogéneas de velocidades y aceleraciones.
  2. Cuando un sólido con rotación intrínseca es sometido a nuevos pares no coaxiales, el campo de velocidades que se genera se acopla con el campo de velocidades de traslación.
  3. La acción de momentos no coaxiales sucesivos sobre un cuerpo rígido no puede ser determinada por agregación o calculada mediante la resultante de las fuerzas o/y pares.

El primer axioma concreta los enunciados con carácter general, asumiendo la generación de campos, generalmente anisótropos, en los supuestos de cuerpos dotados con rotación intrínseca, cuando son estimulados por nuevos pares no coaxiales. El segundo axioma enuncia un acoplamiento discriminante de los campos de velocidades, y el tercero recuerda la imposibilidad de la utilización del algebra vectorial para estos fenómenos.

A partir de estos axiomas pueden inferirse las leyes de comportamiento de los cuerpos sometido a pares de fuerzas no coaxiales, leyes de comportamiento de la dinámica rotacional no newtoniana de Interacciones Dinámicas.

¿Qué leyes resultan de estos axiomas en la dinámica rotacional de Pares de Fuerzas no coaxiales específicas?

A partir de los axiomas enunciados, se definen diez leyes de la dinámica rotacional de los cuerpos sólidos rígidos de revolución, cuando son sometidos a sucesivos pares de fuerzas no coaxiales, o incluso para esos mismos cuerpos, cuando están dotados de momento angular intrínseco.

Conforme a las leyes de la Teoría de Interacciones Dinámicas que se proponen podemos concebir un universo en constante equilibrio dinámico, en el que un par de fuerzas, de resultante nula, generará un movimiento de orbitación constante, en trayectoria cerrada, mientras actúe. Es evidente la trascendencia de este modelo matemático, en el que los protagonistas ya no son sólo las fuerzas, sino también los momentos de fuerzas que, mientras se mantengan constantes, generarán movimientos orbitales, y constantemente recurrentes, generando un sistema en equilibrio dinámico, y no en expansión ilimitada.

¿Qué desarrollo científico puede obtenerse de estas leyes?

El desarrollo científico de la Teoría de Interacciones Dinámicas permitiría una mejor comprensión de todos los fenómenos en los que, simultáneamente encontramos rotación intrínseca y una variación espacial del momento angular, y por tanto, su aplicación en múltiples ámbitos de la física, especialmente en astrofísica, física atómica y dinámica.

También sería posible una nueva lectura del magnetismo, del electromagnetismo, de la geofísica, de la mecánica cuántica, y de otros ámbitos de la física. Incluso podría proponerse el desarrollo de métodos de cálculo de trayectorias balísticas, de satélites, de aeronaves o para la predicción de tifones o huracanes.

Conforme a la Décima Ley propuesta, puede inferirse la existencia de interacciones dinámicas debidas a pares de fuerzas en la observación de cuerpos dotados simultáneamente de rotación y precesión, pudiendo coincidir esta situación dinámica con la existencia de fuerzas centrales, coexistiendo simultáneamente distintas correlaciones conforme al verdadero comportamiento inercial y dinámico de los cuerpos (L10-C1).

¿Y a nivel tecnológico?

En el ámbito tecnológico la Teoría de Interacciones Dinámica permite múltiples hipótesis innovadoras, por ejemplo, el análisis de tensiones internas en los cuerpos móviles, debidas a esfuerzos internos, o el del término de acoplamiento que sugiere una conversión energética en ambos sentidos, de energía cinética rotacional a energía cinética traslacional, o viceversa, lo cual nos conduce, por ejemplo al concepto de palanca dinámica.

 

Podemos concebir una palanca dinámica con aplicaciones tecnológicas y efectos prácticos. Esta palanca dinámica permitiría diseñar mecanismos en los que el resultado de su acción se obtendría sin consumo de energía y, por tanto, siendo recuperable la energía aportada.

De conformidad con la Teoría de Interacciones Dinámica, en el supuesto de cuerpos dotados con momento angular intrínseco, se producen interacciones dinámicas que pueden trasformar el efecto de cualquier nuevo momento que actúe sobre el cuerpo. De esta forma, accionando un móvil con momento angular intrínseco con un nuevo par obtendremos estas interacciones, y una variación del efecto del par de fuerzas incidente.

La magnitud del par incide implícitamente en el efecto inercial generado, y el resultado será una interacción dinámica que permitirá, sin consumo de energía, modificar el efecto de las fuerzas aplicadas.

Pueden diseñarse otras aplicaciones tecnológicas?

La teoría permite, además de diseñar una palanca dinámica o dispositivos de conservación de la energía, su aplicación en el gobierno de móviles en el espacio, como aeronaves o submarinos, o también sobre superficies, como buques o vehículos terrestres. En este caso los dispositivos de gobierno serían muy simples de diseño y manejo.

El comportamiento espacial inferido, nos permite concebir un móvil en el espacio, con rotación intrínseca, cuyo accionamiento y gobierno se pudiera realizar con muy poca energía en base a las interacciones dinámicas resultantes, determinando trayectorias rectas o curvas, simplemente por la aplicación de pares. Estos pares de dirección no tienen porqué ser externos, sino que actuarían por el principio de acción y reacción, desde el propio sólido en rotación.

Como corolario de lo anterior, el análisis de estas interacciones nos permitirá determinar la trayectoria de cualquier sólido en el espacio con momento angular intrínseco y realizar su estudio cinemático con exactitud. Su aplicación minimizaría, en nuestra opinión, las pérdidas de satélites por cambios de trayectoria u otras causas.

Especial interés puede tener su aplicación en balística y cohetería, ya que permite un nuevo análisis dinámico del comportamiento de proyectiles y cohetes con rotación propia.