Entiende el código de forma correcta antes de adaptarlo a tu trabajo si tquieres aportar algo puedes dejarlo en los comentarios.
Solución:
Espero que esté familiarizado con el sistema de coordenadas cartesianas
De acuerdo con este sistema, tomamos cualquier vector dirigido hacia abajo y hacia la izquierda como negativo y cualquier vector dirigido hacia arriba o hacia la derecha como positivo. Los signos representan la dirección del vector.
.
Dado que la gravedad siempre actúa hacia abajo, hacia el centro de la Tierra, la consideramos negativa.
Sin embargo, no es obligatorio utilizar este sistema. Puede tomar la dirección ascendente como negativa. Entonces tienes que tomar la dirección opuesta como positiva . Cabe señalar aquí que el vector de gravedad tiene que estar estrictamente representado por $ -g widehat i $ cuando se utiliza el sistema cartesiano, donde $ widehat i $ representa un vector de magnitud unitaria a lo largo del eje y positivo (por lo que
$ – widehat i $ es un vector unitario a lo largo del eje y negativo). También es posible usar definir y usar sus propios vectores unitarios para representar direcciones. Cuando se igualan los vectores a lo largo de la misma dirección, los vectores unitarios generalmente se ignoran.
$ * $
Solo para dejar las cosas explícitamente claras, los vectores no son positivos ni negativos. Es su dirección la que está representada por los signos. Los vectores opuestos (que pertenecen a la misma cantidad) tienden a anularse entre sí. Por lo tanto, para hacer nuestras matemáticas y vidas menos complicadas, si tomamos una dirección como positiva, tomamos la otra dirección negativa para que podamos sumar los vectores y obtener el vector resultante.
De hecho, todos sabemos que la gravedad está hacia abajo (o más exactamente hacia el centro de la Tierra).
$$ mathbf g = – frac GM_e R_e ^ 2 hat r $$
si negamos ese vector, entonces debería mover la bola hacia arriba.
Si no hubiera gravedad (o eso significa que estás en el espacio), entonces no habrá fuerza y el péndulo permanecerá en su posición inicial. Si le da alguna velocidad tangencial inicial, se pondrá en movimiento circular.
Si tiene un problema con el signo negativo, entonces es una convención del sistema de coordenadas reducir para ser negativo y subir para ser positivo. Pero no es necesario, puede elegir su convensión, el resultado seguirá siendo el mismo.Su pregunta aborda la dirección de la fuerza gravitacional en el péndulo, pero hay una idea más profunda que define la dirección de la gravedad. El concepto de la fuerza gravitacional que la masa 1 ejerce sobre la masa 2 es inherentemente el concepto de un vector de fuerza, hecho explícito por una formulación matemática que hace referencia a un vector unitario que apunta desde la masa 2 a la masa 1:
$ vec F_ 1,2 = frac Gm_ 1 m_ 2 r ^ 2 hat r _ 2,1 : : : : PS (1) Esta fórmula es una receta para dibujar el vector de fuerza que la masa 1 ejerce sobre la masa 2. El vector unitario
$ hat r _ 2,1 $
siempre apunta en la dirección de la masa 2 a la masa 1. Debe confirmar por sí mismo que con esta definición del vector unitario, podemos cambiar las etiquetas de masa 1 y masa 2 para encontrar la fuerza sobre la otra masa, y que la fuerza por otro lado la masa también será atractiva.Observe que también podríamos escribir la fórmula como
$ vec F_ 1,2 = – frac Gm_ 1 m_ 2 r ^ 2 hat r _ 1,2 : : : PS
(2)
donde el vector unitario apunta de la masa 1 a la masa 2. Observe la compensación en esta definición: conserva una convención tipográfica de componer cada referencia de masa 1 antes de la referencia de masa 2 de contraparte, pero ahora requiere que usted cambie mentalmente el signo de vector usando el signo menos. (Si no volteáramos el signo, la fuerza sería repulsiva, que es la estructura general para las interacciones de fuerza entre cargas eléctricas similares).
Los dos vectores producidos por ambas ecuaciones son idénticos, porque en el espacio tienen la misma longitud y apuntan en la misma dirección.Cerca de la superficie de la tierra, donde asumimos una aceleración gravitacional constante, podemos escribir la ecuación para la fuerza descendente sobre el péndulo de diferentes maneras, pero todas producen el mismo vector:$ vec F_ g = : : : mg hat y : : : $ dónde
$ : : 🙁 g = -9.8 : m / s ^ 2) : : : : $(3)$ vec F_ g = – mg hat y : : : $ dónde
$ : : 🙁 g = 9.8 : m / s ^ 2) : : : : : : : : $(4)$ vec F_ g = : : : m vec g : : : $ dónde
$ : : : ( vec g = -9.8 : m / s ^ 2 : : hat y) : : : $(5)$ vec F_ g = – m vec g : : : $ dónde
$ : : : ( vec g = 9.8 : m / s ^ 2 : : hat y) : : : : : : $ (6) Tenga en cuenta que la ecuación 6, aunque genera el vector de fuerza correcto, puede ser engañosa como vector $ vec g $ es positivo. Físicamente, esta ecuación sigue siendo autoconsistente, a partir de la segunda ley de Newton, $ vec a $= $ vec F / m $ . En la ecuación 6, el vector
$ vec g $ NO es la aceleración, sino lo negativo de la aceleración: $ vec a $
= $ vec F_ g / m $ $ vec a $
= $ -m vec g / m $ $ vec a $
=
$ – vec g $
Señalo esto porque no es raro ver a los maestros usar la ecuación 6. Mi preferencia es evitar usar la ecuación 6 debido a la posibilidad de confusión sobre la dirección de la aceleración.
Nos encantaría que puedieras recomendar este ensayo si lograste el éxito.