momenti e dinamica rotazionale

Messaggioda matix » 18/10/2017, 10:44

Ciao a tutti, sto facendo un sacco di confusione tra i vari momenti per quanto riguarda moti rotazionale nel corpo rigido.
Il momento torcente è dato dalla componente tangenziale della forza per la distanza r tra l'asse di rotazione e il punto di applicazione di suddetta forza, mentre quello angolare si ha quando un corpo rigido ruota attorno ad un asse con velocità w.
Quindi, ogni tal volta che si ha un momento torcente automaticamente si ha quello angolare, giusto?

Inoltre, non ho ben capito quando si conserva il momento angolare..sul libro c'è scritto quando momenti torcentitot=0, e quando sono 0? e quando no?
Ad esempio, momento forza vincolare=0..ma se dovesse agire una forza di attrito il suo momento non sarebbe zero, giusto? Quali sono le forze che non fanno momento quindi?
E che c'entra la conservazione della quantità di moto in tutto questo? P è l'equivalente di momento angolare?

Scusate queste mille domande ma ho un sacco di confusione e non riesco a chiarirla in nessun modo, su internet non capisco. Grazie in anticipo
matix
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Re: momenti e dinamica rotazionale

Messaggioda Shackle » 18/10/2017, 13:46

Si vede, che hai un po' di confusione . Ma la colpa non è tua.

matix ha scritto:Ciao a tutti, sto facendo un sacco di confusione tra i vari momenti per quanto riguarda moti rotazionale nel corpo rigido.
Il momento torcente è dato dalla componente tangenziale della forza per la distanza r tra l'asse di rotazione e il punto di applicazione di suddetta forza, mentre quello angolare si ha quando un corpo rigido ruota attorno ad un asse con velocità w.
Quindi, ogni tal volta che si ha un momento torcente automaticamente si ha quello angolare, giusto?


Il momento torcente (brutto aggettivo, da evitare!) è il momento di una forza , nel tuo caso rispetto ad un asse (o un punto dell'asse ) attorno al quale il corpo rigido può ruotare . Ha le dimensioni di una forza per un braccio : $ [M_e] = [F*L] = [ML^2T^-2] $

Il momento angolare , invece, è il momento della quantità di moto rispetto a un polo , che , per una particella materiale , è dato da :
$vecL =vecr timesmvecv$ . Le sue dimensioni sono date dai termini che compongono questo prodotto vettoriale , cioè : $ [L] = [ML^2T^-1] $ ( non confondere il momento angolare con la dimensione L = lunghezza ) .

Sono due grandezze fisiche diverse , come vedi. Limitiamoci a considerare un caso semplice : un disco che ruota uniformemente attorno a un asse baricentrico perpendicolare al piano . Il disco ruota , quindi ha una velocità angolare $omega$ rispetto all'asse, e un momento angolare, rispetto allo stesso asse, che si dimostra essere uguale a :

$vecL = I vec\omega$

nel caso semplice prospettato, il vettore $vecL$ e il vettore $vecomega$ sono paralleli , e li puoi considerare applicati allo stesso asse . Un asse cosí , che è centrale di inerzia per il disco ( non so se sai che cosa vuol dire) , è un "asse libero" di rotazione. Il disco , messo in rotazione attorno ad esso, ruota indefinitamente con la stessa velocità angolare , se non fosse per gli attriti tra asse e cuscinetti non si fermerebbe . Quindi, la rotazione uniforme attorno ad un asse libero non ha bisogno di alcun momento di forza che lo sostenga , alla stessa maniera in cui un moto rettilineo uniforme non ha bisogno di alcuna forza per essere mantenuto.

Se ora facciamo agire sul disco un momento di forze esterne , succede che il disco "cambia" il proprio momento angolare , in aumento o in diminuzione : dipende dal verso di $vecM_e$ rispetto a quello di $vecL$ . Infatti, la 2º equazione cardinale della dinamica dice che :

$vecM_e = (dvecL)/(dt) $

Chiaro ? Ora è semplice la risposta ia tuoi quesiti:

Inoltre, non ho ben capito quando si conserva il momento angolare..sul libro c'è scritto quando momenti torcentitot=0, e quando sono 0? e quando no?


Il momento angolare si conserva quando è nullo il momento totale delle forze esterne. Cioè quando $Sigma vecM_e = 0 $ .
Per vedere quando il momento di forze esterne totale, rispetto all'asse di rotazione , è nullo o no , devi esaminare i singoli casi .

Ad esempio, momento forza vincolare=0..ma se dovesse agire una forza di attrito il suo momento non sarebbe zero, giusto?


il momento della reazione vincolare rispetto all'asse è nullo , perchè è nullo il braccio . Il momento di una forza di attrito tra asse e cuscinetti non è nullo.

Quali sono le forze che non fanno momento quindi?


te l'ho gia spiegato : quelle il cui braccio è nullo .

E che c'entra la conservazione della quantità di moto in tutto questo? P è l'equivalente di momento angolare?


Stiamo parlando di conservazione del "momento" della qdm , non della quantità di moto . LA lettera $P$ è una lettera dell'alfabeto, non è l'equivalente del momento angolare .

Scusate queste mille domande ma ho un sacco di confusione e non riesco a chiarirla in nessun modo, su internet non capisco. Grazie in anticipo


Non hai un professore a cui chiedere, un libro di testo su cui studiare ? Se non capisci su internet, lascia perdere internet .
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