Autor Tema: Diatribas: Efecto Magnus  (Leído 738 veces)

Desconectado S!enaR

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Diatribas: Efecto Magnus
« en: Diciembre 16, 2018, 04:19:32 pm »
Buena iniciativa, llevaba algunos años sin participar por el foro y acabo de ver el subforo y, en especial los nuevos posts.

Quisiera añadir una pequeña interpretación al término M, que es igual a (2 pi R) * (omega R). Tal vez sea momento el término correcto para llamarlo, pero hay que tener en cuenta que realmente se trata de una consideración geométrica para comenzar a obtener la dinámica de las ecuaciones:

La primera ecuación deja la sustentación en función de la longitud de un cilindro de longitud l.
El radio del cilindro es R, por lo que (2 pi R), se trata de la longitud de la circunferencia del exterior.
La velocidad de rotación de un punto de la superficie del cilindro es (omega R).

Por lo que se obtiene finalmente F de sustentación, dependiente de la presión dinámica (rho*V) y la superficie (2 pi R l).

También es posible obtener una ecuación de campo de velocidades de los puntos del exterior del cilindro tomando vectorialmente (V de rotación + V de traslación), por lo que es posible obtener una ecuación que defina la distribución de presión en todos los puntos de la superficie del cilindro, dependiendo de su posición angular, como una curva.

Para un cilindro, falta el término de resistencia que ofrecerían las bases del cilindro bañadas por la misma corriente, lo que es un absurdo porque no disparamos cilindros, por lo que voy al paso siguiente.

Por último, es una buena aproximación como idea general, pero ahora hay que obtener la geometría del cuerpo correcto, que es una esfera. No es posible multiplicar por l como longitud del cilindro. Si no me equivoco, es preciso integrar con un diferencial de R, para obtener la integral por discos de una esfera orientada en la dirección del eje de giro.

De esa manera se obtiene la F sobre la superficie de la esfera, dependiente del radio, la velocidad de giro y la velocida de la corriente.
« Última modificación: Diciembre 16, 2018, 04:22:27 pm por S!enaR »
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Desconectado Hari

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Re:Diatribas: Efecto Magnus
« Respuesta #1 en: Diciembre 17, 2018, 12:38:48 am »
Muy buena explicación, veo qué no aguantaste a esa sección que se deseaba de airsoft"avanzado".
Como apunte comentar que te has dejado en el tintero el deporte que mas usa el efecto magnus...el baseball.


O el ping pong si eres un tramposo xD
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Re:Diatribas: Efecto Magnus
« Respuesta #2 en: Diciembre 17, 2018, 01:41:36 pm »
Buena iniciativa, llevaba algunos años sin participar por el foro y acabo de ver el subforo y, en especial los nuevos posts.

Quisiera añadir una pequeña interpretación al término M, que es igual a (2 pi R) * (omega R). Tal vez sea momento el término correcto para llamarlo, pero hay que tener en cuenta que realmente se trata de una consideración geométrica para comenzar a obtener la dinámica de las ecuaciones:

La primera ecuación deja la sustentación en función de la longitud de un cilindro de longitud l.
El radio del cilindro es R, por lo que (2 pi R), se trata de la longitud de la circunferencia del exterior.
La velocidad de rotación de un punto de la superficie del cilindro es (omega R).

Por lo que se obtiene finalmente F de sustentación, dependiente de la presión dinámica (rho*V) y la superficie (2 pi R l).

También es posible obtener una ecuación de campo de velocidades de los puntos del exterior del cilindro tomando vectorialmente (V de rotación + V de traslación), por lo que es posible obtener una ecuación que defina la distribución de presión en todos los puntos de la superficie del cilindro, dependiendo de su posición angular, como una curva.

Para un cilindro, falta el término de resistencia que ofrecerían las bases del cilindro bañadas por la misma corriente, lo que es un absurdo porque no disparamos cilindros, por lo que voy al paso siguiente.

Por último, es una buena aproximación como idea general, pero ahora hay que obtener la geometría del cuerpo correcto, que es una esfera. No es posible multiplicar por l como longitud del cilindro. Si no me equivoco, es preciso integrar con un diferencial de R, para obtener la integral por discos de una esfera orientada en la dirección del eje de giro.

De esa manera se obtiene la F sobre la superficie de la esfera, dependiente del radio, la velocidad de giro y la velocida de la corriente.

Fantástico. El próximo día de partida, además de municionar las bolas calcularé la integral del diferencial de R. ¡Voy a arrasar al bando enemigo con mi super F!  :!
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Desconectado JohnFord

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Re:Diatribas: Efecto Magnus
« Respuesta #3 en: Diciembre 17, 2018, 02:03:52 pm »
Pues no sé si entiendo bien el dibujo:



Según las líneas pintadas, representaría una bola que se desplaza de izquierda a derecha del observador, y teniendo en cuenta el sentido de rotación indicado (que es el contrario al impartido por el hop, ya que la goma del hop frena la parte de arriba de la bola, así que giraría al revés de lo representado), la presión sería mayor por debajo de la bola que por encima (como indican las líneas que representan el flujo de aire), por lo que la fuerza generada por el efecto magnus iría hacia arriba, por lo que no entiendo qué representa el vector F, ¿tal vez la gravedad?. Lo que tengo claro es que no se trata de la misma fuerza indicada por la ecuación que hay debajo.

la regla de venturi es que si aumenta la velocidad, disminuye la presión, por lo que la presión disminuye como en el dibujo en la parte superior donde la bola rota en contra de la velocidad del aire, aumentando la velocidad relativa. esp es exactamente lo que pasa en el ala de un avión el aire que fluye por la parte superior tiene que recorrer una distancia mayor que el que lo hace por la parte inferior, de manera el que pasa por encima lo hace a una velocidad mayor, generando una diferencia de presión que tira del ala hacia arriba.

Desconectado DaniDK

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Re:Diatribas: Efecto Magnus
« Respuesta #4 en: Diciembre 17, 2018, 02:26:50 pm »
Justo tu interpretación del dibujo es la incorrecta y por eso te lleva al error. No te preocupes, es normal hacerse un lío en fluidos precisamente por lo anti-intuitivo que es (al igual que la cuántica, pero por suerte para nosotros no nos afecta. Desde el punto de vista de jugar me refiero).
La F es precisamente la "fuerza" que se genera de sustentación por haber una depresión en esa zona. (Sí, recordemos que esa imagen tenemos que verla en espejo, de manera que la F apunte hacia arriba. Así es como trabajaríamos en airsoft).
Sé que la imagen es contraproducente para explicar cómo funcionan nuestras bolitas, pero es la única imagen que vi que explicaba bien el funcionamiento de las lineas de flujo, zonas de depresión y la correspondiente "fuerza" que se genera a consecuencia de esta depresión. Por eso intenté recalcar bien que la imagen busca explicar el efecto como tal, pero no su aplicación a lo que nos interesa.

Desconectado JohnFord

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Re:Diatribas: Efecto Magnus
« Respuesta #5 en: Diciembre 17, 2018, 02:31:51 pm »
Ya he encontrado la explicación: no es que se sumen las velocidades relativas del aire y la la superficie de la bola, es que la bola empuja al aire, de manera que en el caso de que el movimiento tangencial de su superficie coincida con la dirección de avance del aire, lo empuja hacia adelante y viceversa (no es lo mismo que en el caso de un ala, que, naturalmente, no gira):

Por efecto de la viscosidad, los elementos de un fluido que se encuentran en contacto con la superficie límite, son arrastrados por el movimiento de giro del cilindro, de tal forma que en la parte superior del cilindro A los elementos de fluido aumentarán de velocidad y en cambio, en la parte inferior B su velocidad disminuirá tal como se ve en la figura.

Además lo que no se explica en la figura es que la densidad de las líneas que indican el flujo de aire representan VELOCIDAD, no  presión, de manera que en el dibujo la velocidad del aire es mayor por la parte  de abajo de la bola y la fuerza resultante tira hacia abajo. lo que cuenta son las velocidades relativas del fluido en la proximidad de la superficie sólida.

así ya me cuadra tanto el gráfico como el que las armas tengan el hop en la parte de arriba, de manera que el giro va al revés que en el dibujo, resultando en una fuerza ascensional.

Desconectado Hari

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Re:Diatribas: Efecto Magnus
« Respuesta #6 en: Diciembre 17, 2018, 07:45:53 pm »
Os dejo un link con los graficos de ping pong cuando se llevan long pimples (vamos, rugosidades largas).

http://gregsttpages.com/archives/equipment/rubbers/how-long-pips-really-work/
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