Chiarimento sulle carrucole

[mgrau]

Perchè, considerando l'azione della fune sulla carrucola di destra, la fune tira in su la carrucola, non la spinge in giù. E questo su entrambi i lati

[AnalisiZero]

Resta da capire perchè nel lato di destra la forza è verso l'alto e non verso il basso. Ciò che mi immagino è che la forza nella corda sia sempre nella direzione in cui tiro, e non nel verso opposto. Sia chiaro, da un punto di vista matematico è chiaro che la tensione ai due lati vale metà della forza peso. Voglio solo capire come si origina il verso della forza verso l'alto nel lato di destra, non che esiste.

[Shackle]

Resta da capire perchè nel lato di destra la forza è verso l'alto e non verso il basso.

Nel lato di destra della carrucola mobile, (tratto di fune DP da me indicato nello schema allegato) è diretta verso il basso la forza che la fune esercita sul punto fisso del soffitto, il punto D :

Testo nascosto, fai click qui per vederlo

Di conseguenza , la forza $vecT$ che la fune esercita sulla carrucola , nel punto P , deve essere opposta alla precedente , no ?
Se chiamo $vecT$ questa , devo chiamare $-vecT$ quella applicata dalla fune in D .

Ciò che mi immagino è che la forza nella corda sia sempre nella direzione in cui tiro, e non nel verso opposto.

LE funi sono sempre tese , tieni questo a mente e non ti confonderai più. LE funi non lavorano a compressione , non potrebbero, ma a trazione, sempre: per questo sono state inventate : per tirare , e quindi sono a loro volta tirate .

Perciò, per tendere una fune ci vogliono due forze , uguali e contrarie , una da una parte e una dall'altra . Quali sono le forze che tendono il tratto di fune DP prima detto ? Sono forse quelle che ho segnato in figura ? ....o no ?

Insomma , quali sono le forze che mantengono teso il tratto DP ?

[AnalisiZero]

Le due forze che la tendono sono $vecT$ e $-vecT$, giusto? Però ci sono ancora dei dubbi.

Da quello che sto capendo, se applico una forza in un estermo di una fune, questa forza è presente in ogni punto della fune, confermi?
Poi, ogni volta che una fune è tesa in ogni suo punto sono presenti due forze uguali e contrarie, confermi?
Quindi la forza che indichi con $-vecT$ è la forza con cui tiro la fune dall'estremo libero, giusto? E siccome la corda è tesa ci deve essere un'altra forza nel verso opposto...
Se tutto ciò è giusto, arriva un dubbio:
Prendiamo il punto $P$, in quel punto della fune tu indichi solo la forza verso l'alto. Se si includesse anche la forza nel verso opposto, la quale è realmente presente, si troverebbe che $vecP$ non è mai bilanciata

[Shackle]

Le due forze che la tendono sono $vecT$ e $-vecT$, giusto? Però ci sono ancora dei dubbi.

No. Le forze che ho disegnato io, sono applicate dalla fune al soffitto ( forza $-vecT $ , applicata in D) e alla puleggia (forza $vecT$ , applicata in P ) . Le forze che tendono la fune , io non le ho disegnate, perciò te l'ho chiesto con ! Le forze che tendono la fune , sono uguali e contrarie a queste. Allora, in D devi mettere una forza $vecT$ , diretta verso l'alto, che il soffitto applica alla fune ; in P devi mettere una forza $-vecT$ , diretta verso il basso, che la carrucola applica alla fune . Solo cosi puoi avere una coppia di forze allineate che mettono in tensione il tratto di fune DP .

Da quello che sto capendo, se applico una forza in un estermo di una fune, questa forza è presente in ogni punto della fune, confermi?

Attento : per tenere in equilibrio un pezzo di fune tesa , non basta una forza , ma ce ne vogliono due , una di qua e una di là . Se applichi a un pezzo di fune una sola forza , essa si muove di moto accelerato, come se fosse un corpo rigido (più o meno...)

Poi, ogni volta che una fune è tesa in ogni suo punto sono presenti due forze uguali e contrarie, confermi?

Confermo. Come ho detto prima , la fune è tesa , e non si muove. In ogni sezione della fune, ci sono due forze uguali e contrarie, che si equilibrano.

Quindi la forza che indichi con $-vecT$ è la forza con cui tiro la fune dall'estremo libero, giusto?

Per "estremo libero" che cosa intendi ? Il capo all'estrema sinistra ? Ho indicato $vecT$ in quel punto.

E siccome la corda è tesa ci deve essere un'altra forza nel verso opposto...
Se tutto ciò è giusto, arriva un dubbio:
Prendiamo il punto $P$, in quel punto della fune tu indichi solo la forza verso l'alto. Se si includesse anche la forza nel verso opposto, la quale è realmente presente, si troverebbe che $vecP$ non è mai bilanciata

Ti ripeto : nel punto P ho indicato con $vecT$ la forza, diretta verso l'alto, con cui la fune agisce sulla carrucola in quel punto . Ma poi la fune si avvolge sulla carrucola per metà , e sale su dall'altra parte . Quindi per equilibrare il peso devi considerare entrambe le forze $vecT$ agenti sulla carrucola . Ti rimetto il disegnino con aggiunto il diagramma di corpo libero della carrucola :

Testo nascosto, fai click qui per vederlo

Perciò , come ho detto all'inizio , in condizioni di equilibrio : $2vecT + vecP =0 $ .

[AnalisiZero]

Ecco, nel diagramma a corpo libero perché non sono presenti le forze opposte a $vecT$, nello stesso punto in cui c'è $vecT$? Da quello che abbiamo detto dovrebbero esserci visto che ogni punto della corda non accelera.

[Shackle]

Nel diagramma di corpo libero si mettono le forze che agiscono sul corpo libero. Qui il corpo libero è rappresentato dalla carrucola con attaccata la massa sospesa , quindi devi considerare le forze applicate dall'esterno al sistema : il peso $vecP$ , e le due tensioni $vecT $.

Considera un blocchetto di massa m , poggiato su un piano . Come faresti il diagramma di corpo libero del blocchetto ?

[AnalisiZero]

Metterei la forza peso della terra sul blocco e la reazione del piano sul blocco. Invece nel caso della puleggia trovo difficoltà ad "assegnare" le forze.

[Shackle]

Ho modificato il precedente messaggio, c'era un errore .

Comunque , nel caso del blocchetto hai detto bene . E con la carrucola , perchè hai tanta difficolta? È praticamente la stessa cosa , puoi vederla anche cosi : la massa pesa , la reazione dei vincoli è rappresentata dalla somma di due forze , cioè le tensioni uguali nei due capi di fune .
Hai presente un'altalena ? La tavola è sostenuta da due catene.

Non so come spiegartelo meglio .

[AnalisiZero]

Ci sono quasi. Devo solo capire perché le due forze rivolte verso l'alto agiscono sulla puleggia mentre quelle rivolte verso il basso agiscono su altri corpi. Capito questo non ho più dubbi.