Una tira de Moebius es un ejemplo simple de una superficie no orientable. Supongamos un modelo de metal muy delgado de uno, digamos de longitud (línea media), ancho a, espesor insignificante se perturba ("patea") y luego se deja vibrar libremente transversalmente. ¿Cómo difieren sus vibraciones en comparación con las de un cilindro simple de las mismas dimensiones? ¿Qué pasa con los valores propios, es decir, las frecuencias permitidas? (Este no es un problema de tarea, pero podría serlo). Para el caso del límite libre, ¿qué pasa con las ondas torsionales sobre el eje longitudinal central de la tira? Ingenuamente, parece que debería haber una diferencia, es decir, una duplicación de las longitudes de onda. ¿Está bien?
Serían unas ondas (obviamente, por lo que podemos describirlas usando exponenciales complejas)
donde x denota la coordenada "periódica" e y el ancho de la banda.
todo lo que queda por hacer es imponer algunas condiciones de contorno a la banda. Digamos que la banda tiene longitud (en la dirección x) antes de que se vuelva a conectar a sí mismo. debemos escribir
Más específicamente, la imagen nos dice que arriba se convierte en abajo y que la izquierda se convierte en derecha después de una revulsión, de modo que las condiciones de contorno correctas son:
A primera vista no veo otras soluciones que y
Conclusión
Si nadie encuentra un error en mi razonamiento, concluyo que la topología de la banda de Möbius elimina la oscilación a lo largo de su y. Las oscilaciones a lo largo de la dirección x no plantean ningún problema.
De hecho, esto es consistente con la intuición. Simplemente tome un pedazo de papel y haga una banda de Mobius con él. ¡Verá que no puede crear ningún modo (= curvas) en su dirección y debido a las condiciones de contorno!
mensaje a OP: gracias por la interesante pregunta :)
yo creo que se ven algo asi
En 2006 tenía curiosidad acerca de los modos normales del grafeno, como láminas, cintas, tubos, etc. Doblé la estructura de una estrecha nanocinta de grafeno en una tira de Möbius y le di una "patada" de velocidades aleatorias. Estas son las perturbaciones resultantes que se propagaron alrededor del anillo en una simulación de dinámica molecular.
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