EJERCICIO 1 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 1.
Un sistema con 3 grados de libertad necesita ¿cuántas integrales independientes en Liouville?
- PISTA 1
Una pista
Una por grado de libertad.
Un desarrollo posible.
La integrabilidad de Liouville de n grados requiere n integrales funcionalmente independientes y en involución.
Con n=3, se necesitan tres.
El número pedido es 3, recordando que el espacio de fases tiene dimensión6.
EJERCICIO 2 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 2.
Para H=(p²+q²)/2 y nivel H=9/2, calcula el radio.
Un desarrollo posible.
EJERCICIO 3 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 3.
Calcula {H,H}.
- PISTA 1
Una pista
El corchete es antisimétrico.
Un desarrollo posible.
El corchete es antisimétrico:{H, H}=−{H, H}.
En el marco real, esto implica2{H, H}=0.
El resultado es 0; la conservación de H autónomo es coherente.
EJERCICIO 4 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 4.
Explica por qué un nivel crítico no cumple automáticamente el teorema acción-ángulo.
- PISTA 1
Una pista
Falla independencia de diferenciales.
Un desarrollo posible.
En un punto crítico, dH=0 o se pierde rango del conjunto de diferenciales.
Falla la regularidad requerida por Liouville–Arnold.
Por eso no se deducen allí automáticamente toros ni coordenadas acción–ángulo, aunque el sistema sea integrable en regiones regulares.
EJERCICIO 5 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 5.
Distingue periodicidad y cuasiperiodicidad de dos ángulos.
- PISTA 1
Una pista
Compara la razón de frecuencias.
Un desarrollo posible.
Con dos frecuencias no nulas de razón racional puede encontrarse un tiempo que complete vueltas enteras de ambos ángulos.
Con razón irracional no existe un período común positivo y el movimiento es cuasiperiódico en el toro.
Ambos comportamientos son compatibles con integrabilidad; para más ángulos se revisan todas las relaciones enteras pertinentes.