¿Por qué se riega el café cuando caminamos?

Explicación de por qué se riega el café cuando caminamos como un fenómeno de resonancia.

Transcript

1. ¿Por qué se
   riega el café
   cuando
   caminamos?
   Nicolás Guarín-Zapata
   @nicoguaro
   Junio 2020
   

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2. Contacto
   Twitter
   @nicoguaro
   GitHub
   nicoguaro
   Página web
   http://nicoguaro.github.io/
   Correo electrónico
   nguarinz@eafit.edu.co
   

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3. El problema
   

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4. Meyer and Krechetnikov (2012) . Walking with coffee:
   Why does it spill? Physical Review E, 85(4), 046117.
   

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5. Este problema involucra:
   ● Biomecánica;
   ● Ingeniería de superficies libres (sloshing); y
   ● Sistemas dinámicos;
   

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6. Resonancia
   

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7. Excitación directa
   Tenemos una fuerza externa que
   varía con el tiempo.
   

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8. Excitación paramétrica
   Uno de los coeficientes de la
   ecuación varía con el tiempo.
   

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9. El columpio
   Roura and González. “Towards a more realistic description of
   swing pumping due to the exchange of angular momentum.”
   European Journal of Physics 31.5 (2010): 1995
   

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10. O Botafumeiro
    Sanmartin (1984). O Botafumeiro: Parametric pumping in the
    middle ages. American Journal of Physics, 52(10), 937-945.
    

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11. Modelo matemático
    

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12. Podemos considerar el
    recipiente como un
    péndulo que está en un
    marco no inercial.
    

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13. Ibrahim (2005). Liquid sloshing dynamics: theory
    and applications. Cambridge University Press.
    

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14. Haciendo un balance de fuerzas
    obtendríamos la siguiente ecuación
    

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15. O tomando dos términos en la serie
    de Taylor:
    

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16. En el caso de tener movimiento vertical
    y horizontal tendríamos excitación
    directa y paramétrica.
    

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17. Un efecto que añade la no-linealidad
    del modelo es la presencia de
    resonancias para frecuencias sub-
    armónicas.
    

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18. Resultados numéricos
    

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19. En resumen
    

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20. ● Caminar con una taza de café representa un sistema
    complejo que relaciona biomecánica, sloshing y
    sistemas dinámicos.
    ● Podemos decir que el café se riega por una
    combinación de resonancia paramétrica y directa.
    

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21. ● Las frecuencias de resonancia de las tazas de café
    comunes y de la caminata humana se solapan.
    ● Por tanto, podemos dar caminatas cortas sin regar
    café, pero no así para caminatas largas.
    

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22. ¿Dónde puedo leer más?
    

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23. Artículos
    Nicolás Guarín (2017). Walking with coffee as a pumped
    pendulum. Unpublished
    Meyer and Krechetnikov (2012) . Walking with coffee:
    Why does it spill? Physical Review E, 85(4), 046117.
    

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24. Libros
    

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25. ¿Qué preguntas tienen?
    

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