Dubbio sulla forza centrifuga

Messaggioda martao » 26/03/2018, 10:28

Salve,

avrei un dubbio riguardante la forza centrifuga, ho ben capito questo tipo di forza nel momento in cui io abbia un corpo solidale a un sistema di riferimento in moto circolare uniforme che chiamo S' rispetto a uno inerziale S.
Il mio dubbio però nasce su un esempio non studiato sul mio libro e di cui non riesco a figurarmi cosa accada, vi spigo sperando in un vostro aiuto :)

Mettiamo di essere su una piattaforma rotante S' con origine coincidente con S inerziale. Abbiamo un punto P (corpo) fisso. Per rendere il tutto concreto, potrebbe essere ad esempio una persona seduta su una sedia girevole con un filo appeso al soffitto e un punto P poco distante dalla sua testa (P è il corpo appeso al filo). Quando la persona inizia a girare sulla sedia il punto P inizierà a descrivere attorno alla testa della persona un "orbita" circolare per il sistema S', mentre per S rimarrebbe fermo il pallino P. Inoltre essendo il ragazzo S' non inerziale dovrebbe vedere applicata a tutti i corpi fissi o in movimento (nel suo sistema di riferimento) una forza fittizia: ed esempio vorrei prendere in esame la forza centrifuga in questo caso.
Ebbene, la persona ruota, tiene un secondo corpo (pallina B) collegata a un filo in mano e sente una forza fittizia cercare di strappargli il filo dalla mano: conclude esserci una forza centrifuga, giustissimo. Però nei riguardi della pallina appesa al soffitto egli non constata nessuna forza fittizia centrifuga applicata a P, essa, per lui, ha solo una forza centripeta (è come se si muovesse di moto circolare uniforme) e questo mi sconcerta.
Non dovrebbe ogni corpo per S' essere soggetto a una forza centrifuga apparente? Quindi anche P dovrebbe avere una forza centrifuga applicata.

Dove erro nel mio modello mentale, non trovo l'errore interpretativo.
Grazie per il vostro aiuto
martao
New Member
New Member
 
Messaggio: 17 di 64
Iscritto il: 14/01/2018, 10:46

Re: Dubbio sulla forza centrifuga

Messaggioda professorkappa » 26/03/2018, 11:55

No, il tuo modello e' giusto.
Nel sistema di riferimento non inerziale il corpo e' mosso dalla legge

$vecF+vecF_a=mveca_r$ con $veca_r$ accelerazione relativa nel sdr NI e $vecF_a$ la risultante delle forze apparenti e $F$ la risultante delle forze esterne.

Il sistema di riferimento sia centrale (raggio crescente dalla periferia al centro)

Per la pallina appesa al filo, $F=0$ e $a_r=momega^2R$ che implica che
$F_a=momega^2R$

La forza apparente e' positiva (equiversa con l'asse radiale crescente verso il centro) e dunque centripeta.
Questa e' l'unica conclusione a cui puo' arrivare l'osservatore NI, poiche' vede la sfera girare attorno a se e quindi non puo che concludere che una forza centripeta la sta facendo curvare.
La mitologia greca e' sempre stata il mio ginocchio di Achille
professorkappa
Cannot live without
Cannot live without
 
Messaggio: 3242 di 8966
Iscritto il: 05/10/2014, 06:41

Re: Dubbio sulla forza centrifuga

Messaggioda martao » 26/03/2018, 12:15

Grazie per l'aiuto innanzitutto :).

Però mi chiedevo, le forze apparenti non dovrebbero essere una classe di forze tutte identiche nel sistema di riferimento NI?
Mi spiego meglio: essendo che la pallina B è attratta verso l'esterno dalla forza che un osservatore esterno chiamerebbe apparente) quella forza per l'osservatore S' non dovrebbe esistere applicata su ogni corpo che va a studiare nel suo sistema?
Se così non fosse non vi sarebbe coerenza e dovrebbe concludere che alcune forze le trova applicate a certi corpi ma non ad altri. Per lui la pallina B ha una forza applicata con un certo verso mentre la A no
martao
New Member
New Member
 
Messaggio: 18 di 64
Iscritto il: 14/01/2018, 10:46

Re: Dubbio sulla forza centrifuga

Messaggioda professorkappa » 26/03/2018, 22:40

Certo che devono essere le stesse, ma a parita' di condizioni pero'.
Tutti i corpi solidali con l'osservatore sono risentono di una forza apparente centrifuga.
Ma la pallina appesa al filo non e' solidale, e infatti risente di un'altra forza, sempre apparente, ma centripeta.
La mitologia greca e' sempre stata il mio ginocchio di Achille
professorkappa
Cannot live without
Cannot live without
 
Messaggio: 3244 di 8966
Iscritto il: 05/10/2014, 06:41

Re: Dubbio sulla forza centrifuga

Messaggioda martao » 26/03/2018, 22:44

Mille grazie,

credevo proprio che invece dovesse essere per ogni oggetto e non solo per i solidali con S', anche perché S' non sa cosa sia solidale con lui e cosa no. Infatti non mi trovavo con le formule :D
martao
New Member
New Member
 
Messaggio: 20 di 64
Iscritto il: 14/01/2018, 10:46


Torna a Fisica, Fisica Matematica, Fisica applicata, Astronomia

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 1 ospite

cron