[mecc razionale] sistema di due carrucole

Messaggioda ad201903191857 » 23/04/2015, 10:40

ciao :-)

sto affrontando la cinematica, ci sono cose che proprio non capisco... credo che questo es. ne raccolga buona parte.

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(il punto K è il CIR del disco di centro A)

computo dei gradi di libertà: le due carrucole hanno 4 gradi di libertà (1 rotazione, 1 traslazione) - 1 g.v. per la cerniera fissa (toglie la traslazione alla seconda carrucola) - 1 g.v. ($v_P = v_Q$) - 1 g.v. ($v_K=0$) = 1 grado di libertà.

per quanto riguarda il calcolo delle energie cinetiche dei due dischi tutto ok; il disco di centro A non è incernierato a terra e dunque può compiere una rototraslazione, il suo centro di istantanea rotazione è il punto K ($v_K=0$, dato che il filo è incastrato a terra), il momento di inerzia di un disco omogeneo (in questo caso la carrucola) rispetto a un asse passante per K è $I=3/2mR^2$.

non capisco il legame che intercorre tra le velocità angolari delle due carrucole.. come funziona? Perchè si stabilisce che $R\dot{\theta}= -2R\dot{\varphi}$?

inoltre: come si è proceduto nel calcolo delle energie potenziali? Le uniche forze esterne sono le forze peso delle due carrucole e la forza elastica della molla incernierata a terra.. perchè si è "sdoppiata" in $U_a$ è $U_k$ è non si è invece proceduto calcolando l'energia potenziale dell'intero sistema? Inoltre, non mi sono chiari i calcoli nelle due energie potenziali.... specie $U_k$ non ci ho capito nulla :?:

il problema, inoltre, richiede il calcolo della tensione del filo.. essendo una forza interna, si è opportunamente spezzato il sistema e si è sfruttata la relazione che lega momento della quantità di moto e corpo rigido in rotazione e non.

la relazione in gioco è: $Gamma_O = I_O\omega$, dove $I_O$ è il momento di inerzia del corpo rigido rispetto a un asse passante per il polo O scelto, inoltre il polo scelto $O=G$, ossia deve coincidere con il baricentro

nella soluzione dell'esercizio, quando è applicata questa relazione, ci sono non le velocità angolari ma le accelerazioni angolari... perchè?

grazie $oo$ in anticipo
ad201903191857
 

Re: [mecc razionale] sistema di due carrucole

Messaggioda professorkappa » 23/04/2015, 16:41

Boh, a seguire viene un po' male.
Innanzitutto, non e' vero, per come sceglie le rotazioni, che $R\dot\theta=-2R\dot\varphi$. Non c'e' segno meno. Tanto e' vero che poi scompare. Io lo risolverei in questo modo:

(1) gradi di liberta: UNO, come hai scritto tu.
Scegliendo la x dell'estremo della molla come coordinata, ovviamente risulta immediatamente che

(a) $\theta={x}/{R}$

Poi, vedi subito che la seconda carrucola (quella libera) ha un punto di istantanea rotazione: e' quello non segnato alla sinistra, dove avviene lo svolgimento sul cavo murato al soffitto.
Il che significa che la velocita del punto Q si puo' scrivere, assumendo le rotazioni di figura, come:

$vec{v_Q}=-2R\dot\varphi*vec{i}$

La velocita' del punto P
$vec{v_P}=-R\dot\theta*vec{i}$

Siccome $v_P=v_Q$, trovi che $R\dot\theta=2R\dot\varphi$

Quindi hai le seguenti realzioni

$\theta={x}/{R}$
$\varphi={x}/{2R}$

Per l'energia potenziale non so come ragiona, ma prova a rifare il ragionamento con la VARIAZIONE di energia potenziale, scrivendola in funzione di $x$ e vedrai che ti trovi. Altrimenti riscrivi.
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Re: [mecc razionale] sistema di due carrucole

Messaggioda ad201903191857 » 24/04/2015, 15:41

grazie PK :-)

per quanto riguarda il momento angolare? non torna neanche quello, giusto?
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Re: [mecc razionale] sistema di due carrucole

Messaggioda professorkappa » 25/04/2015, 05:49

Il momento angolare nell'esercizio non e' applicato. Si e' sfruttato l'eq. cardinal della dinamica F=ma.

Il $Gamma$ che vedi tu, altro non e' che una $T$ col asticella monca dovuta a una brutta fotocopia.
Essentdo una tensione, non ti meravigliare che ci sia un'accelerzione e non una velocita'
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