ACELERACIÓN DE CORIOLIS, UN MÉTODO DE FÁCIL ENSEÑANZA-APRENDIZAJE (CORIOLIS ACCELERATION, AN EASY TEACHING-LEARNING METHOD)

Jaime Gallardo Alvarado, Erick Daniel Flores Salazar, Carlos Rafael Aguilar Nájera, Luciano Pérez González

Resumen


Resumen

Dinámica es un curso esencial en cualquier carrera de ingeniería. En ese sentido la aceleración de Coriolis, a pesar de haber sido ampliamente estudiada en diversos libros de texto y artículos científicos, representa un tópico retador para la enseñanza. En consecuencia, los estudiantes experimentan problemas en comprender la conexión entre las expresiones matemáticas y el significado físico del fenómeno. Esto es debido al hecho de que usualmente la aceleración de Coriolis se explica con base en un sistema de referencia rotatorio y otro inercial, por ejemplo, en libros de texto típicos la aceleración de Coriolis se deduce y explica en solo dos páginas.  El método expuesto en este trabajo es más general y puede ser fácilmente extendido a los análisis cinemáticos de orden superior del cuerpo rígido debido a que éste está basado en simples derivadas temporales de vectores que relacionan cuerpos rígidos en movimiento general.

Palabra(s) Clave: Aceleración, Cinemática, Coriolis, Enseñanza/Aprendizaje, Vector anclado, Vector libre.

 

Abstract

Dynamics is an essential issue in any engineering program. In that concern Coriolis acceleration, eventhough that it has been widely addressed in many textbooks and technical papers, represents a challenging topic to teach. Consequently, undergraduate students undergo troubles to understand the connection between the mathematical expressions and the physical meaning of the phenomenon. This is due to the fact that usually the Coriolis acceleration is briefly explained based on rotating frames of reference and one noninertial frame, e.g., in typical textbooks the Coriolis acceleration is derived and explained in only two pages. The method exposed in the contribution is more general and can be easily extended to higher-order kinematic analyses of rigid body owing that it is based on simple time derivatives of vectors relating bodies in general motion

Keywords: Acceleration, Bound vector, Coriolis, Free vector, Kinematics, Teaching/Learning.


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Referencias


Meriam, J.L., Kraige, L.G. (1997). Engineering Mechanics Volume: Dynamics. Fourth edition. John Wiley & Sons, Inc.

Beer, F.P., Johnston, E.R., Cornwell, P.J. (2013). Mecánica Vectorial Para Ingenieros. Décima edición. McGraw-Hill.

Dolovich, A.T., Llewellyn, E.J., Sofko, G.J., Wang, Y.P. (2012) The Coriolis effect – what´s going on? (2012). Proc. 2012 Canadian Engineering Education Association (CEEA12) Conf., paper 55. Ppp. 1-5.

Persson, A. (2014). Is the Coriolis effect an ‘optical illusion’?. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. Pp. 1-11.

Gallardo-Alvarado, J. (2016). Kinematic Analysis of Parallel Manipulators by Algebraic Screw Theory. Springer.

Kane, T.R., Levinson, D.A. (1985). Dynamics, Theory and Applications. McGraw-Hill series in mechanical engineering, McGraw Hill.

Persson, A. (1998). How do we understand the Coriolis force?. Bulletin of the American Meteorological Society. Pp. 1373-1385.

Rico, J.M., Duffy, J. (1996). An application of screw algebra to the acceleration analysis of serial chains. Mechanism and Machine Theory. 31(4). Pp. 445-457.

Hsieh, J.-F. (2014). Design and analysis of Geneva mechanism with curved slots. 38(4). Pp. 557-567.


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