Re: conferma su seconda equazione cardinale

Messaggioda Shackle » 13/01/2019, 16:09

zio_mangrovia ha scritto:chiaro sia il punto 1 che 2, posso passare in rassegna al successivo step.

Quando il disco arriva sul piano orizzontale, continua a rotolare sul piano senza perdere energia cinetica, e , nel caso ideale detto, senza accelerare o rallentare. Cioè , il moto traslatorio del CM è rettilineo uniforme, il disco non si ferma mai, teoricamente. E siccome non accelera, non esiste la forza di attrito verso destra che tu supponi (frase evidenziata in rosso)


In parte condivido questo pensiero, è vero è moto rettilineo uniforme ma esiste anche la forza di attrito statico,anche se non fa lavoro, e permette il rotolamento del corpo; questa forza è rivolta verso destra.


No. Se il moto traslatorio è a velocità costante , il CM non accelera. Quindi, non c'è nessuna forza di attrito.


Poi si parla di momento frenante.
PER frenare la ruota, che sta rotolando sul piano orizzontale con velocità costante , devi applicare al suo asse un momento frenante di verso opposto a quello del moto di rotolamento, quindi antiorario.

questo è più che chiaro.

Come lavorano i freni a disco della tua automobile ? Applicano un momento frenante di verso opposto alla rotazione , no?

ok

Perciò , la forza di attrito col piano, che ora agisce sulla ruota, è diretta in verso opposto all'avanzamento della ruota , cioè verso sinistra


Qui non ci siamo.
Forse se illustro il mio contorto ragionamento potrebbe essere più facile ammorbidire i miei neuroni a cui sto per dare una martellata! :-D
Io penso ad un punto sulla circonferenza che sta percorrendo un percorso circolare in senso orario, se voglio contrastare questo moto devo applicare una forza che si oppone, cioè la forza di attrito. Come faccio questo mestiere?
Secondo me con una forza verso destra, che induce sul famoso punto sulla circonferenza un moto in senso antiorario.
Se penso al vettore velocità tangente alla circonferenza nel punto di contatto P credo sia rivolto a sx quindi per contrastare questa velocità devo applicare una forza in senso opposto cioè verso dx, addirittura fino a fermare la ruota e farla girare in senso antiorario.
Ecco come vedo il problema.
Se la forza di attrito fosse verso sinistra (rispetto al punto P di contatto) non incrementerebbe la velocità del punto che si muove sulla circonferenza?


È vero, non ci siamo. LA ruota ha velocità angolare oraria , e il CM avanza verso destra , con velocità , in modulo : $v =omegaR$ . LA vogliamo arrestare. Si applica il momento frenante in verso antiorario , per frenare la ruota, come i freni a disco della tua macchina . La ruota si "impunta" sulla strada, che applica quindi ad essa una forza frenante diretta verso sinistra : infatti , la forza deve causare alla ruota una accelerazione "discorde" con la velocità, per poter arrivare all'arresto finale . Guarda questa figura :

Testo nascosto, fai click qui per vederlo
Immagine


È l'esatto contrario di quello che succede quando si applica a una ruota un "momento motore" , cioè la ruota è motrice: in tal caso, la forza di attrito è diretta verso destra e accelera il CM. Pensa alla ruota posteriore della bicicletta, a cui si applica il momento motore tramite pedaliera e catena .
Non troverai mai la verità se non sei disposto ad accettare anche ciò che non ti aspetti-Eraclito
No phenomenon is a real phenomenon until it is an observed phenomenon - J.A. Wheeler
Avatar utente
Shackle
Advanced Member
Advanced Member
 
Messaggio: 1880 di 2473
Iscritto il: 06/10/2016, 19:53

Re: conferma su seconda equazione cardinale

Messaggioda zio_mangrovia » 13/01/2019, 16:41

No. Se il moto traslatorio è a velocità costante , il CM non accelera. Quindi, non c'è nessuna forza di attrito.

Non mi torna, si parla di moto di puro rotolamento su piano orizzontale scabro dove siamo giunti nella condizione in cui non ci sono forze in gioco, $r \omega = v_(cm)$ ed il moto rispetto al centro di massa del corpo è uniforme, ma allora l'attrito è sparito nel nulla??!? La condizione iniziale che mi ha portato al rotolamento sparisce? Se c'e' un piano scabro rimarrà tale no?

È l'esatto contrario di quello che succede quando si applica a una ruota un "momento motore" , cioè la ruota è motrice: in tal caso, la forza di attrito è diretta verso destra e accelera il CM. Pensa alla ruota posteriore della bicicletta, a cui si applica il momento motore tramite pedaliera e catena


Se guardo il vettore velocità rivolto verso destra della figura mi è chiaro che la forza di attrito deve essere rivolta dalla parte opposta, ma erroneamente mi ostinavo a guardare il punto del circonferenza che si muove in rotazione oraria cercando di ostacolare quel movimento, invece il punto di osservazione deve essere rivolto al centro di massa della ruota. Giusto?


Si dice che la pazienza è la virtù dei forti ma vi sto mettendo alla prova!
zio_mangrovia
Average Member
Average Member
 
Messaggio: 907 di 990
Iscritto il: 13/06/2016, 18:42

Re: conferma su seconda equazione cardinale

Messaggioda Shackle » 13/01/2019, 17:53

zio_mangrovia ha scritto:
No. Se il moto traslatorio è a velocità costante , il CM non accelera. Quindi, non c'è nessuna forza di attrito.

Non mi torna, si parla di moto di puro rotolamento su piano orizzontale scabro dove siamo giunti nella condizione in cui non ci sono forze in gioco, $ r \omega = v_(cm) $ ed il moto rispetto al centro di massa del corpo è uniforme, ma allora l'attrito è sparito nel nulla??!? La condizione iniziale che mi ha portato al rotolamento sparisce? Se c'e' un piano scabro rimarrà tale no?


Non ti torna, per un motivo molto semplice ; tu guardi al fenomeno reale, in cui l'esperienza visiva ti dice che il disco che ruota su un piano orizzontale prima o poi si ferma. Ed è vero , il disco si ferma. Ma si ferma perché interviene un'altra forma di attrito , quello volvente, in quanto i corpi non sono mai perfettamente rigidi; sia il corpo che il piano in realtà si deformano, e il contatto tra disco e piano non è mai, in realtà , perfettamente puntuale (ovvero, lungo un segmento normale al piano di figura) . Nasce quindi attrito di rotolamento , che frena il disco.

Ti chiedo di rileggere con attenzione questo messaggio , e in particolare le formule (3) e (7) , che danno l'accelerazione del CM lungo il piano inclinato e la forza di attrito statico $F_t$ : dipendono da $senalpha$ , e se l'angolo si annulla si annullano anche loro. Pesa bene questa frase :

Adesso, se l'angolo di inclinazione si annulla , risulta anche : senα=0 , e quindi si annullano anche l'accelerazione del CM data dalla (3) e la forza di attrito data dalla (7).
Perciò, il corpo rotola su un piano orizzontale con moto rettilineo uniforme, senza essere sottoposto ad alcuna forza di attrito.


Spesso ho detto questo : ti è mai capitato, trovandoti in un lungo corridoio , che ti scappi una monetina di mano, e cada a terra mettendosi a rotolare? Rotola, rotola...e sembra non fermarsi mai . Certo, prima o poi si ferma, ma è la deformazione (impercettibile, ma reale) della moneta e del piano , e sono le asperità del piano contro cui urta la moneta , a farle perdere energia e farla fermare.

Ti do un link dell'università di Pavia , dove si parla di attrito :
http://fisica.unipv.it/didattica/attrito/Premessa.htm

leggilo , è chiaro e utile .

Si dice che la pazienza è la virtù dei forti ma vi sto mettendo alla prova!


Io ce la sto mettendo tutta... :-D
Non troverai mai la verità se non sei disposto ad accettare anche ciò che non ti aspetti-Eraclito
No phenomenon is a real phenomenon until it is an observed phenomenon - J.A. Wheeler
Avatar utente
Shackle
Advanced Member
Advanced Member
 
Messaggio: 1882 di 2473
Iscritto il: 06/10/2016, 19:53

Re: conferma su seconda equazione cardinale

Messaggioda zio_mangrovia » 13/01/2019, 18:37

Shackle ha scritto:Non ti torna, per un motivo molto semplice ; tu guardi al fenomeno reale, in cui l'esperienza visiva ti dice che il disco che ruota su un piano orizzontale prima o poi si ferma. Ed è vero , il disco si ferma. Ma si ferma perché interviene un'altra forma di attrito , quello volvente....


Scusami ma mi stai fraintendendo, non sto sostenendo che il corpo si fermi ma che continui all'infinito il suo moto uniforme. Mi stavo chiedendo dove è finita la forza di attrito iniziale.
Dal link che mi hai indicato però ho visto questo:
il disco, in un caso puramente ideale , può rotolare all'infinito con velocità angolare e quindi velocità di traslazione costante, senza forza di attrito. Questa è servita a imprimere la rotazione (senza slittamento) iniziale, e basta.

Sembra che l'attrito iniziale sia servito solo per innescare il rotolamento.
Pongo la domanda in modo diverso così da farmi capire: in questo moto di puro rotolamento con velocità costante, qual è la condizione che trasforma allora il rotolamento in strisciamento? Dovrebbe venire a mancare la componente di attrito che ha innescato il rotolamento?
Intanto inizio a leggermi bene i link suggeriti.

L'ultima parte invece riguardo il verso della forza di attrito è corretta la mia considerazione?
zio_mangrovia
Average Member
Average Member
 
Messaggio: 908 di 990
Iscritto il: 13/06/2016, 18:42

Re: conferma su seconda equazione cardinale

Messaggioda Shackle » 14/01/2019, 12:47

Sembra che l'attrito iniziale sia servito solo per innescare il rotolamento.
Pongo la domanda in modo diverso così da farmi capire: in questo moto di puro rotolamento con velocità costante, qual è la condizione che trasforma allora il rotolamento in strisciamento? Dovrebbe venire a mancare la componente di attrito che ha innescato il rotolamento?


In realtà succede il contrario. Se dai un colpo di stecca ad una biglia ferma su un tavolo da biliardo, le imprimi inizialmente una velocità $v_0$ . Inizialmente la biglia rotola con strisciamento . L'attrito col piano fa man mano aumentare la velocità angolare e diminuire la velocità di traslazione , non siamo in condizione di rotolamento puro. Questo succede fino a un certo punto, poi le velocità diventano costanti e si instaura il rotolamento puro . Guarda questa mia risposta di qualche tempo fa , e soprattutto leggi la dispensa che ho messo nel link , dove il tutto è spiegato chiaramente.

Shackle ha scritto:Dai un'occhiata agli esercizi 18 e 19 , pag 363 e seguenti , di questa dispensa :

http://enrg55.ing2.uniroma1.it/compiti/ ... /cap14.pdf

Nel primo , c'è una biglia che, posta su un piano scabro, riceve un colpo di stecca centrato , che le imprime un impulso e quindi una velocità iniziale $v_0$ . Il momento della forza di attrito dinamico causa un moto decelerato , durante il quale la velocità del CM diminuisce linearmente mentre la velocità angolare aumenta linearmente, fino ad avere la condizione di rotolamento puro $v = omegaR$ . A questo punto, il moto procede a velocità costante, e la forza di attrito si annulla.

Nel secondo , un disco dotato di velocità angolare iniziale $omega_0$ viene posto sul piano orizzontale scabro, quindi il momento della forza di attrito dinamico fa diminuire la velocità angolare , e nel frattempo aumenta la velocità di traslazione del CM , fino al raggiungimento , anche qui, della condizione di rotolamento puro .
Non troverai mai la verità se non sei disposto ad accettare anche ciò che non ti aspetti-Eraclito
No phenomenon is a real phenomenon until it is an observed phenomenon - J.A. Wheeler
Avatar utente
Shackle
Advanced Member
Advanced Member
 
Messaggio: 1884 di 2473
Iscritto il: 06/10/2016, 19:53

Re: conferma su seconda equazione cardinale

Messaggioda zio_mangrovia » 15/01/2019, 09:51

Grazie per l'esauriente materiale e supporto non da poco.
zio_mangrovia
Average Member
Average Member
 
Messaggio: 910 di 990
Iscritto il: 13/06/2016, 18:42

Re: conferma su seconda equazione cardinale

Messaggioda zio_mangrovia » 15/01/2019, 09:51

Grazie per l'esauriente materiale e supporto non da poco.
zio_mangrovia
Average Member
Average Member
 
Messaggio: 910 di 990
Iscritto il: 13/06/2016, 18:42

Precedente

Torna a Fisica, Fisica Matematica, Fisica applicata, Astronomia

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 64 ospiti