Estailidad

Estailidad

de DELGADO CECILIA -
Número de respuestas: 1

Hola profes, teengo una duda sobre como hallar la estabilidad de os puntos de equilibrio, se que es haciendo la segunda derivada de la potencial con respecto de r o de tita (dependiendo del ejercicio), pero en la exprecion hallada a esta segunda derivada, como se si tiene concavidad positiva o negaiva? tengo que "evaluarla" en los puntos de equilibrio hallados?,

 No estoy segura de como hacerlo y lo hice asi, pero no se si esta bien

En respuesta a DELGADO CECILIA

Re: Estailidad

de De Polsi Gonzalo -
Hola Cecilia,
Sí, tenés que evaluarla en los puntos hallados.

Te planteo en una dimensión para simplificar la discusión, pero el razonamiento es generalziable a más dimensiones. La idea es así:

Suponete que querés saber el comportamiento de una fuerza F(x) cerca de un punto x_{desarrollo}. Es decir, x=x_{desarrollo}+\Delta x. Para esto realizás un desarrollo de Taylor en torno a x_{desarrollo}. Esto te da:
F(x)\approx F(x_{desarrollo})+\frac{dF}{dx}\big|_{x=x_{desarrollo}}\Delta x,
y despreciamos órdenes superiores en \Delta x.

Si el valor de x_{desarrollo} es tal que es un punto de equilibrio, entonces es (F(x_{desarrollo})=0\). Esto te dice que:
F(x)\approx \frac{dF}{dx}\big|_{x=x_{desarrollo}}\Delta x,
pero si tenés que F=-\frac{dU}{dx} entonces es: \frac{dF}{dx}=-\frac{d^2 U}{dx^2} y con todo te queda que:
F(x)\approx -\frac{d^2 U}{dx^2}\big|_{x=x_{desarrollo}}\Delta x.
Entonces, si \frac{d^2 U}{dx^2}\big|_{x=x_{desarrollo}}\gt 0 ves que la fuerza es restitutiva dando lugar a un equilibrio estable y si \frac{d^2 U}{dx^2}\big|_{x=x_{desarrollo}} \lt 0 ves que la fuerza no es restitutiva y da lugar a un equilibrio inestable.

Espero se entienda, cualquier cosa insistí.

Saludos