Legitimacy perceptions

La instrucci´on LINEAR_EQUATION_SYSTEM se utiliza para aplicar sistemas de ecua- ciones lineales. Sintaxis: LINEAR_EQUATION_SYSTEM(a1,..,am) ecuacion_1 ... ecuaci´on_n END donde:

• a1,..,aj,..,am son las m variables inc´ognita de tipo escalar. Por cuestiones de coherencia (secci´on 3.2) , las variables inc´ognita deben ser elementales ya que si no estar´ıan obligadas de antemano a satisfacer cierta relaci´on. • ecuacion_1,..,ecuacion_i,..,ecuacion_n, son las ecuaciones a despe-

jar Naturalmente las ecuaciones deben ser lineales en las variables a despe- jar..

Por otra parte las Ecuaciones ecuacion_i tienen la siguiente sintaxis: expresion_1 = expresion_2

donde ambas expresiones deben ser del mismo tipo (secci´on 3.3.2) . Adem´as si son:

• de tipo escalar dan lugar a una ´unica ecuaci´on escalar. • de tipo 3 tupla dan lugar a tres ecuaciones escalares. • de tipo matriz-3x3 dan lugar a nueve ecuaciones escalares.

• Si alguna de las ecuaciones escalares resultantes, se reduce a la ecuaci´on escalar 0 = 0 quedar´a eliminada del conjunto de ecuaciones.

A partir de la aplicaci´on del sistema de ecuaciones N´ucleo de 3D MEC (secci´on

3) se encarga de mantener continuamente la coherencia (secci´on 3.2) entre los valores de las variables inc´ognita y los sistemas de ecuaciones correspondientes. El n´umero de ecuaciones escalares puede ser mayor, igual o menor que el numero de inc´ognitas, en cuyo caso cuando se analice la soluci´on obtenida se tendr´a en cuenta que:

• El sistema puede ser Incompatible, en cuyo caso no tiene soluci´on y se produce un error.

• El sistema puede ser Compatible Determinado, lo cual implica que se ha conseguido asignar valores a todas las inc´ognitas propuestas utilizando el sistema de ecuaciones dado.

• Si sistema es Compatible Indeterminado se encuentran valores no indetermi- nados para un subconjunto de las inc´ognitas, el resto de las inc´ognitas queda indeterminado. Del conjunto de inc´ognitas indeterminado unas toman su valor en funci´on del valor de las restantes inc´ognitas indeterminadas, que no modifican su valor en la soluci´on del sistema de ecuaciones. Un mensaje de aviso comunicar´a cuales son las inc´ognitas indeterminadas y, de ellas, cuales son las inc´ognitas para las que no se encuentra ecuaci´on. Evidentemente, el valor que se despeje para el conjunto de inc´ognitas indeterminadas para las que se encuentra ecuaci´on depende del valor que tienen las inc´ognitas para las que no se encuentra ecuaci´on. Cabe destacar que, el conjunto de variables para las que no se encuentra ecuaci´on no es un´ıvoco y depende del orden en que se introduzcan las inc´ognitas y/o las ecuaciones.

NOTA: La tercera situaci´on es muy frecuente en la Teor´ıa de la Mec´anica. En esta situaci´on se dice que algunas acciones de enlace son redundantes, o que el sistema de acciones de enlace es indeterminado. No obstante las inc´ognitas de movimiento (aceleraciones generalizadas) se pueden resolver siempre con ´exito y por tanto pertenecer´an al conjunto de inc´ognitas determinadas.

Tambi´en este es el caso de lo poblemas geom´etrico (aunque este es un problema en general no lineal) y cinem´atico, cuando el n´umero de ecuaciones de restricci´on es inferior al de coordenadas/velocidades generalizadas de partida.

EJEMPLO (Mec´anica): Utilizaci´on para despejar las velocidades generalizadas a partir de las ecuaciones de enlace.

Si se tienen c ecuaciones de enlace independientes o no, y se utilizan p velocidades generalizadas para plantear el problema:

LINEAR_EQUATION_SYSTEM (v1,..,vp) ecuacion_enlace_1

...

ecuacion_enlace_c END

En esta situaci´on se despejan algunas velocidades generalizadas en funci´on de otras. Como se han puesto como inc´ognitas todas las velocidades generalizadas, solo se despejan un n´umero de ellas = p - n´umero de grados de libertad. El n´umero de grados de libertad coincide con el n´umero de velocidades generalizadas para las que no se encuentra ecuaci´on.

EJEMPLO (Mec´anica): Utilizaci´on para despejar las aceleraciones generalizadas (ecuaciones de movimiento), y acciones de enlace (fuerzas y momentos de enlace) de las ecuaciones din´amicas.

Si se hab´ıan planteado con anterioridad las ecuaciones de enlace (se supone que se sigue con el problema anterior), en general ser´a necesario a˜nadir al conjunto de ecuaciones de la din´amica las derivadas de las ecuaciones de enlace. Se tendr´ıan p aceleraciones generalizadas y c ecuaciones de enlace (independientes o no). Si adem´as hay e acciones de enlace y d ecuaciones din´amicas (independientes o no) el planteamiento ser´ıa:

LINEAR_EQUATION_SYSTEM(a1,..,ap,F1,..,Fe)

REM a1,..,ap son las aceleraciones generalizadas asociadas a las REM velocidades generalizadas v1,..,vp del ejemplo anterior

D(ecuacion_enlace_1) ... D(ecuacion_enlace_c) ecuacion_dinamica_1 ... Ecuacion_dinamica_d END

En esta situaci´on el conjunto de las aceleraciones generalizadas (ecuaciones de movimiento) est´a determinado siempre. Si el sistema no es redundante (De- terminado) todas las acciones de enlace est´an determinadas. Si es redundante

(Compatible Indeterminado) algunas acciones podr´an estar determinadas y otras no, el n´ucleo dar´a un mensaje de aviso indicando el conjunto de inc´ognitas inde- terminadas (acciones de enlace indeterminadas) y el conjunto de inc´ognitas para el cual no se ha encontrado ecuaci´on (acciones de enlace cuyo valor permanecer´a igual que antes de la aplicaci´on del sistema de ecuaciones). El valor de las inc´og- nitas indeterminadas para las que se encuentra ecuaci´on depender´a del valor de las inc´ognitas para las que no se encuentra ecuaci´on.