Disco con sporgenza che sbatte su sfera?

Messaggioda Zodiac » 29/07/2015, 17:28

Salve ragazzi, preparandomi per l'esame di fisica mi è venuto in mente un esercizio al quale non so dare una soluzione.
Allora l'esercizio è il seguente:
Immaginate di avere un disco libero di ruotare attorno ad un asse passante per il suo centro. Il disco ha uno scalino (o sporgenza) che inizialmente si trova precisamente sulla verticale passante per il centro del disco.
Ad un certo istante, il disco viene lasciato libero di muoversi ed inizia a ruotare, di conseguenza a questa rotazione la sporgenza va a sbattere contro una sfera di raggio r. Volevo sapere se con i dati disponibili è possibile trovare la velocità con cui parte la sfera, una volta colpita. L'urto ovviamente è elastico.

L'urto da luogo ad un impulso con cui viene spinta la sfera?

Grazie delle risposte!
Zodiac
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Re: Disco con sporgenza che sbatte su sfera?

Messaggioda Faussone » 29/07/2015, 17:43

Non si capisce molto dalla tua descrizione, il disco ruota e trasla? Rotola senza strisciare su una superficie? La sporgenza che dimensioni ha? E' solidale col disco? Non puoi scrivere il testo esatto dell'esercizio?
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Re: Disco con sporgenza che sbatte su sfera?

Messaggioda Zodiac » 29/07/2015, 18:08

Anzitutto grazie della risposta. Scusa ma sono in università quindi mi sono solo spiegato a parole e questo è un po difficile. Ho provato a fare una foto al disegno ma il forum non l'accetta perché è troppo grande.
Allora cerco di essere più preciso, e se ancora non sono chiaro, più tardi dal computer faccio uno schizzo su paint per farti capire.
Il disco non trasla, è solo libero di ruotare attorno al suo centro, ed è incernierato nel suo centro, ad una altezza dal piano. Tale altezza non è molta perché deve permettere alla sporgenza di colipre una sfera.
Lo scalino è bloccato sul disco, è attaccato.
Se ti può essere utile, immagina una girandola di quelle che girano col vento, ci attacchi un mattoncino tipo lego, e lo avvicini ad un tavolo su cui c'è una palla da biliardo o biliardino. Lasci ruotare la girandola in modo che il mattoncino lego (la sporgenza) vada a colpire la sfera. Questo sarebbe l'esercizio, spero di essermi riuscito a spiegare.
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Re: Disco con sporgenza che sbatte su sfera?

Messaggioda Faussone » 29/07/2015, 18:21

Credo di aver capito. Non è chiaro se la sfera è assimilabile ad un punto materiale e lo stesso la sporgenza,ma non importa molto per la filosofia del problema.

Si risolve applicando la conservazione del momento angolare del sistema disco e sporgenza più sfera rispetto all'asse (centro) del disco tra prima dell'urto e subito dopo, insieme alla conservazione dell'energia tra prima e dopo l'urto visto che l'urto è elastico.
La conservazione della quantità di moto non si può invece applicare. Perché?
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Re: Disco con sporgenza che sbatte su sfera?

Messaggioda Zodiac » 29/07/2015, 18:37

Grazie! Perfetto ho capito tutto. Il perché a cosa era riferito?
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Re: Disco con sporgenza che sbatte su sfera?

Messaggioda Faussone » 29/07/2015, 20:58

Zodiac ha scritto:Grazie! Perfetto ho capito tutto. Il perché a cosa era riferito?

Ti chiedevo: hai chiaro il motivo per cui non è corretto applicare la conservazione della quantità di moto in questo problema?
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