Forza vincolare

Messaggioda cucinolu95 » 15/04/2017, 18:06

Buon pomeriggio a tutti, ho un dubbio riguardo un problema di Fisica 1.

Sto svolgendo un problema di cui è riportato lo svolgimento commentato.

Immagine4.png
(4.99 KiB) Mai scaricato


Per un sistema come quello in figura devo ricavare la forza vincolare che R (parete fissa) esercita sul cuneo di massa M (chiamerò questa forza Rx). Si consideri che tra la massa m1 ed m2 e tra il cuneo e la massa m2 vi sia lo stesso coefficiente di attrito. la fune è inestensibile e la carrucola ideale. Il piano di appoggio per il cuneo è privo di attrtio.
Procedo allora con il calcolare la forza normale esercitata dal cuneo sulla massa m2 e quindi scrivo $ N=m1gcosθ + m2gcosθ $ dove la componente m1gcosθ è la forza normale esercitata dalla massa m1 sulla massa m2 e quindi la forza che esercita la massa m2 sul cuneo è la N determinata ma di verso opposto. Per calcolare il valore di Rx allora proietto la N (esercitata da m2 su M) lungo l'asse x e l'asse y. La N sull'asse x è uguale a $ Nx=Nsinθ $ allora posso procedere scrivendo $ Rx-Nx + fdx=0 $
Adesso, il mio libro prima calcola l'accelerazione della massa m2 (richiesta di un quesito precedente, non ho riscontrato nessun problema nel determinare questo valore) e decide così di scrivere Rx in funzione di a, come : $ Rx = macosθ $ dove m=m2-m1 . Non capisco perchè utilizza questo valore di m , io m lo scriverei come m=m1+m2.
Inoltre io il valore di Rx lo determinerei in funzione di g, non capisco la necessità di scriverlo in funzione di a. Io scriverei $ Rx = g* cos θ * m*sinθ - fd*cosθ $ dove m vale appunto, come dicevo prima m=m1+m2

Grazie mille in anticipo :)
cucinolu95
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Re: Forza vincolare

Messaggioda Shackle » 17/04/2017, 06:55

Perchè non disegni i diagrammi di corpo libero delle tre masse, come ti ho detto altre volte, e scrivi Newton ?

Testo nascosto, fai click qui per vederlo
Immagine
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Re: Forza vincolare

Messaggioda cucinolu95 » 17/04/2017, 09:06

Grazie mille la risposta nonostante la giornata :)
La prima cosa che faccio quando inizio un problema è disegnare il diagramma di corpo libero, perchè se no mi confondo e poi scrivo le equazioni delle forze per ogni corpo scomposte lungo gli assi di riferimento.

Guardando i tuoi di diagrammi mi sono accorto di aver invertito le forze di attrito agenti tra cuneo e massa m2 perchè pensavo che dato che m2 scendesse la forza di attrito su questo deve opporsi a questo moto e quindi essere rivolta verso su e invece è al contrario.

Comunque stando ai tuoi diagrammi mi sembra che sia
$ R3-R1senθ-fdcosθ=0 $
quindi
$ R3-(m1gcosθ+m2gcosθ)senθ-µ(m1gcosθ+m2gcosθ)cosθ=0 $

quindi continuo a non capire da dove venga il termine m=m2-m1 e nemmeno perchè non considera il contributo della forza di attrito sul cuneo.
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Re: Forza vincolare

Messaggioda Shackle » 17/04/2017, 09:28

Hai ragione tu, siccome $m_2$ scende la $vecf_2$ agente su di essa è diretta verso l'alto. Modifica il disegno.

Ora però sto andando via ,e non per fare Pasquetta... :? Torno stasera.
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Re: Forza vincolare

Messaggioda cucinolu95 » 17/04/2017, 09:54

D'accordo, grazie mille :)
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Re: Forza vincolare

Messaggioda Shackle » 17/04/2017, 23:14

Oggi è stata una giornataccia , scusa, solo ora sto guardando l'esercizio. Ho corretto il mio schizzo, come detto, orientando la $vecf_2$ nel giusto verso, cioè verso l'alto quando considerata agente sul corpo $m_2$ , e quindi verso il basso quando applicata al cuneo $M$ .
Il motivo per cui il tuo libro calcola $R_x$ in quel modo è il seguente , credo : considera una "massa netta" $m = m_2-m_1$ , con $m_2 > m_1$ , che scende verso il basso, visto che la più piccola sale e la più grande scende. L'accelerazione di questa $m$ , proiettata sull'orizzontale , vale $acos\theta$ , quindi $macos\theta$ se non ci fosse l'ostacolo a sinistra del cuneo , farebbe scivolare il cuneo verso sinistra. Quindi il vincolo tiene $M$ fermo. L'equazione del moto del cuneo sarebbe :

$MvecA = vecF + vecF_t$

e imponendo $A = 0 $ , la reazione del vincolo è uguale in valore alla forza di trascinamento prima detta .

Io comunque trovo il tuo risultato : $R_x = (m_1+m_2)g (cos\thetasen\theta - \mucos^2\theta) $ .

Testo nascosto, fai click qui per vederlo
Immagine


Ma credo che sostituendo il valore di $a$ si arrivi allo stesso risultato . Tieni presente che $a$ è condizionata dalla presenza dell'attrito tra le due masse e tra massa $m_2$ e cuneo, quindi la forza di attrito tra cuneo e $m_2$ entra in gioco .
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Re: Forza vincolare

Messaggioda cucinolu95 » 18/04/2017, 11:44

Ma di che ti scusi, anzi! Grazie mille e scusa tu :) il problema è che mi vengono valori diversi
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