Swimming in Curved Surfaces and Gauss Curvature
El paradigma newtoniano de la mecánica establece que, en un sistema de referencia inercial, un cuerpo permanece en reposo o se mueve uniformemente en una recta, a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Esta afirmación crucial falla cuando los conceptos clásicos de espacio, tiempo y medición so...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- article
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
- Idioma:
- eng
- OAI Identifier:
- oai:repository.javeriana.edu.co:10554/37130
- Acceso en línea:
- http://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/20893
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- Palabra clave:
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Swimming in Curved Surfaces and Gauss CurvatureSolanilla, LeonardoClavijo, William OVelasco, Yessica PEl paradigma newtoniano de la mecánica establece que, en un sistema de referencia inercial, un cuerpo permanece en reposo o se mueve uniformemente en una recta, a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Esta afirmación crucial falla cuando los conceptos clásicos de espacio, tiempo y medición son inadecuados. Si, por ejemplo, el espacio no es euclidiano, el cuerpo podría abandonar el reposo en ausencia de fuerza externa aplicada. En este artículo examinamos matemáticamente el movimiento de un pequeño objeto o lagartija en una superficie curva cualquiera. En particular, permitimos que la forma del lagarto sufrauna deformación cíclica debida exclusivamente a fuerzas internas, de modo que la cantidad de movimiento lineal se conserva. Además del fenómeno de traslación o natación, probamos –bajo ciertas suposiciones simplificadoras– que dicha traslación es directamente proporcional a la curvatura gaussiana de la superficie en el punto donde yace la lagartija.The Cartesian-Newtonian paradigm of mechanics establishes that, within an inertial frame, a body either remains at rest or moves uniformly on a line, unless a force acts externally upon it. This crucial assertion breaks down when the classical concepts of space, time and measurement reveal to be inadequate. If, for example, the space is non-flat, an effective translation might occur from rest in the absence of external applied force. In this paper we examine mathematically the motion of a small object or lizard on an arbitrary curved surface. Particularly, we allow the lizard’s shape to undergo a cyclic deformation due exclusively to internal forces, so that the total linear momentum is conserved. In addition to the fact that the deformation produces a swimming event, we prove –under fairly simplifying assumptions that such a translationis some what directly proportional to the Gauss curvature of the surface at the point where the lizardlies.Pontificia Universidad Javeriana2018-09-27T19:47:18Z2020-04-15T18:10:30Z2018-09-27T19:47:18Z2020-04-15T18:10:30Z2018-08-28http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Artículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:eu-repo/semantics/articlePeer-reviewed Articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfhttp://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/2089310.11144/Javeriana.SC23-2.sics2027-13520122-7483http://hdl.handle.net/10554/37130enghttp://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/20893/20180Universitas Scientiarum; Vol. 23 Núm. 2 (2018); 319-331Universitas Scientiarum; Vol 23 No 2 (2018); 319-331Universitas Scientiarum; v. 23 n. 2 (2018); 319-331Copyright (c) 2018 Universitas ScientiarumAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2023-03-28T21:15:30Z |
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El paradigma newtoniano de la mecánica establece que, en un sistema de referencia inercial, un cuerpo permanece en reposo o se mueve uniformemente en una recta, a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Esta afirmación crucial falla cuando los conceptos clásicos de espacio, tiempo y medición son inadecuados. Si, por ejemplo, el espacio no es euclidiano, el cuerpo podría abandonar el reposo en ausencia de fuerza externa aplicada. En este artículo examinamos matemáticamente el movimiento de un pequeño objeto o lagartija en una superficie curva cualquiera. En particular, permitimos que la forma del lagarto sufrauna deformación cíclica debida exclusivamente a fuerzas internas, de modo que la cantidad de movimiento lineal se conserva. Además del fenómeno de traslación o natación, probamos –bajo ciertas suposiciones simplificadoras– que dicha traslación es directamente proporcional a la curvatura gaussiana de la superficie en el punto donde yace la lagartija. |
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