miércoles, 13 de febrero de 2013

Balanceo sincronizado

El comportamiento sincronizado tiene lugar cuando diferentes elementos, u osciladores, interactúan de manera que sus movimientos se coordinan. Un nuevo modelo de rodamientos estrechamente empaquetados demuestra que estos discos mecánicos actúan como una compleja red de osciladores que interactúan. La investigación descubrió que los rodamientos afinados con una particular relación masa-radio tendrán una sincronización más estable y fuerte.

Los ejemplos comunes de sincronización incluyen incluyen contracciones de los músculos cardíacos y el rítmico unísno de los músicos. El reciente interés en la sincronización se concentra en que interacciones podrían mejorar o reducir la coordinación. Una predicción es que un estado sincronizado es más estable cuando la fuerza de interacción es inversamente proporcional a número de parejas interactuando que tiene un oscilador en particular.

Para proporcionar un banco de pruebas para esta teoría, investigadores del ETH en Zurich se fijaron en las redes complejas de rodamientos. Desarrollaron un modelo en el cual, rodamiendos bidimensionales de varios tamaños encajaban hasta completar el volumen dado. Este sistema se sincroniza cuando todos los elementos tienen la misma velocidad tangencial, sin deslizamientos. El equipo calculó como un estado sincronizado responde a perturbaciones y descubrió que el caso más estable era cuando la masa de cada rodamiento era directamente proporcional a su radio. Ya que tales rodamientos grandes que típicamente tocan o interactúan más con sus vecinos, tienen un mayor momento de inercia y por tanto, se ven menos afectados por estas interacciones. En otras palabras, los elementos con más parejas lo compensan con interacciones más débiles, justo como se predijo.

Via physics.aps

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