Proyectos Universitarios
Fricción dinámica en medios gaseosos
Francisco Javier Sánchez Salcedo
Instituto de Astronomía
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN106212

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Fricción dinámica en medios gaseosos

Responsables

Francisco Javier Sánchez Salcedo

Año de convocatoria

2012

Clave del proyecto

IN106212

Dependencia participante

Instituto de Astronomía

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Astronomía

Especialidad

Magnetohidrodinámica

Modalidad

a) Proyectos de investigación

Síntesis

La interaccion gravitacional de un objeto masivo en movimiento a traves_x000D_ de un medio compuesto de particulas genera una estela de sobredensidad_x000D_ en el medio. Esta estela genera a su vez un fuerza de reaccion sobre_x000D_ el objeto que le hace perder momento, es decir, lo frena. Para un_x000D_ satelite en orbita circular, este efecto de friccion dinamica_x000D_ le genera una torca negativa la cual le produce una perdida_x000D_ de momento angular, por lo que su orbita evolucionara trazando una_x000D_ espiral en caida hacia el centro. Se cree que este fenomeno es_x000D_ responsable, al menos en parte, de la fusion de las galaxias, del_x000D_ acercamiento orbital de los agujeros negros en las partes centrales_x000D_ de las galaxias en fusion, del frenado de estrellas binarias en_x000D_ envolventes comunes, de la segregacion de las estrellas mas masivas en_x000D_ cumulos jovenes o de la migracion de los planetas en discos_x000D_ protoplanetarios. En el presente proyecto proponemos abocarnos al_x000D_ estudio de la friccion dinamica sobre un objeto gravitacional_x000D_ moviendose en un medio gaseoso._x000D_ Nuestro objetivo sera el de encontrar expresiones analiticas_x000D_ de la fuerza de friccion dinamica y su dependencia con las diferentes_x000D_ variables del problema cuando se incluyen otros ingredientes fundamentales_x000D_ que habitualmente se ignoran en los estudios analiticos. Estos_x000D_ ultimos usan localmente la formula de la fuerza que se deriva_x000D_ suponiendo un medio homogeneo e infinito y que el perturbador tiene_x000D_ movimiento rectilineo y velocidad constante. Queremos proveer formulas_x000D_ mas precisas y completas del fenomeno de frenado y, al mismo tiempo,_x000D_ que sirvan como herramienta para facilitar la interpretacion de_x000D_ simulaciones numericas mas sofisticadas y costosas como para barrer_x000D_ el espacio de parametros. Pretendemos investigar el efecto_x000D_ de que el medio este magnetizado, de que el perturbador se mueva_x000D_ en movimiento no rectilineo, de que el perturbador no se mueva a_x000D_ velocidad constante sino en movimiento armonico. Estos efectos se_x000D_ estudiaran tanto en un medio de fondo homogeneo e infinito como para_x000D_ el caso en que el perturbador se mueve en una distribucion de masa_x000D_ muy achatada (tipo disco). El estudio se hara para un medio sin campo_x000D_ magnetico y para un medio magnetizado uniformemente. Tambien se_x000D_ cuantificara la friccion sobre un sistema binario cuyo centro de_x000D_ masas se desplaza en un medio gaseoso homogeneo en el espacio_x000D_ tridimensional, para el caso de que el campo magnetico sea despreciable_x000D_ y para el caso de un medio magnetizado._x000D_ _x000D_

Contribución

En muchos casos, se necesita tener una estimacion de la friccion_x000D_ dinamica para interpretar las observaciones. En otros, el efecto de _x000D_ la friccion dinamica se incluye a traves de expresiones o recetas _x000D_ semiempiricas. Por ejemplo, los modelos semianaliticos de la historia_x000D_ de la acrecion jerarquica de galaxias usan recetas para la friccion _x000D_ dinamica para estimar la escala de tiempos en que dos galaxias van _x000D_ a fusionar. Tambien se hace necesaria una receta analitica del tiempo _x000D_ de fusion en modelos de evolucion de la poblacion de agujeros negros _x000D_ con el corrimiento al rojo (Tanaka & Haiman 2009). Por ultimo, cabe _x000D_ mencionar la gran utilidad de disponer de formulas de la fuerza de _x000D_ friccion para el estudio e interpretacion de la evolucion de planetas_x000D_ en discos (vease la discusion de Papaloizou 2002)._x000D_ _x000D_ Mientras que los resultados de Chandrasekhar (1943) y Ostriker (1999)_x000D_ son simples y proporcionan una buena descripcion fisica del problema, _x000D_ los medios en los que estan sumergidos los perturbadores son, _x000D_ en general, no uniformes, ya que presentan gradientes espaciales, _x000D_ los perturbadores suelen seguir una trayectoria curvilinea y el _x000D_ modulo de la velocidad no es constante. En el caso particular que nos _x000D_ ata~ne de un medio ambiente gaseoso, es bien sabido que los campos _x000D_ magneticos permean esencialmente cualquier sistema astrofisico _x000D_ con tal de que el gas este ligeramente ionizado._x000D_ _x000D_ Si bien existen simulaciones que incluyen muchos ingredientes_x000D_ (como estratificacion) y procesos fisicos, la exploracion de la _x000D_ dependencia de los resultados al variar los parametros es muy _x000D_ costosa (e.g., Ricker & Taam 2011). En este proyecto planteamos _x000D_ estudiar la friccion dinamica en un medio gaseoso, incluyendo _x000D_ otros ingredientes que se han ignorado en estudios previos, con el _x000D_ fin de obtener expresiones y dependencias con las diferentes variables _x000D_ del problema mas precisas y completas del fenomeno de frenado y, _x000D_ al mismo tiempo, que sirvan como herramienta para facilitar la _x000D_ interpretacion de simulaciones numericas mas sofisticadas._x000D_ Una lista de las aplicaciones astrofisicas de la friccion_x000D_ dinamica la dimos en la Seccion de Antecedentes. _x000D_

Información general

Cómo citar esta página

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Fricción dinámica en medios gaseosos%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
Disponible en: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN106212
Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
Fecha de consulta:

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Contacto de la colección

Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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