Salve ragazzi ho un dubbio sul seguente esercizio:
"Un disco di raggio $R = 0.25$ $m$ giace in un piano verticale e può ruotare attorno ad un asse orizzontale passante per il suo centro e ortogonale al disco stesso. sul bordo del disco è avvolto un filo che sostiene un corpo di massa $m = 15$ $kg$. Si applica all'asse del disco un momento costante $M = 40$ $Nm$ e si osserva che il corpo di massa $m$ sale con velocità costante. Calcolare:
$1)$ il modulo del momento di attrito costante agente sull'asse del disco."
[Svolgimento]
Ho scelto un sistema di coordinate tale che l'asse $x$ sia rivolto a destra, $y$ verso l'alto e $z$ uscente dal piano di scrittura. Scegliendo il $CM$ del disco come polo per il calcolo dei momenti, annulliamo qualche momento e riusciamo ad agevolare i calcoli. Il $CM$ è fisso pertanto la risultante delle forze agenti sul disco sarà nulla; inoltre deve valere la seguente:
\(\displaystyle \overrightarrow{M} = I_z \overrightarrow{\alpha} \). $[2]$
Studiando le forze sul corpo sospeso e proiettando lungo gli assi scelti si trova che $T = mg$. Inoltre, il testo dice che il corpo sale con velocità costante ovvero $a = 0$. Essendo $a = \alpha R$ ed essendo $a = 0$ allora $\alpha = 0$ pertanto la $[2]$ si riscrive nel modo seguente:
\(\displaystyle \overrightarrow{M} = 0\).
L'unica forza a non avere momento nullo rispetto al $CM$ è la tensione sul disco il cui momento vale $ -RT$. Avrei un dubbio ora: il momento $M$ fornito dal testo è applicato all'asse di rotazione e causa una rotazione in senso antiorario. Pertanto avremo:
$M - RT .....$
Manca il contributo dovuto all'attrito: il testo indica questo momento come $ - M_("att")$ ma il meno a cosa è dovuto? al fatto che l'attrito si oppone alla rotazione? E quindi, come nel caso di un punto materiale, avrà verso discorde rispetto al versore dell'asse di rotazione??
Inoltre una cosa che ben non capisco è anche il contributo di $M$: perdonate ciò che sto per dire ma se il momento motore $M$ è applicato all'asse del disco, rispetto al $CM$ questo momento non dovrebbe essere considerato nullo?