Salve a tutti, ho formulato un piccolo problema a cui però non riesco a trovare una soluzione definitiva.
Allora, si immagini una persona che prende una fune a cui è attaccata una massa e la fa girare su un piano parallelo al pavimento. La fune è intendibile e ha una massa trascurabile. Qual è la velocità critica affinché l'angolo fra il braccio della persona sia 90 (facendo girare il corpo sopra la testa)?
Io ho pensato che sulla massa agiscono due forze: la forza peso e la tensione del filo, che è la forza centripeta del sistema. Nel caso in cui la velocità fosse minore della velocità critica, la corda forma un angolo diverso da 90, e si ha che la forza centripeta è la componente orizzontale della tensione, quindi uguale alla tensione per il seno dell'angolo formato. Quindi, nel caso dell'angolo retto, la forza centripeta è tutta la tensione. Quest'ultima è una forza centrale, e quindi ha momento torcente uguale a zero: il momento angolare si conserva. E' quindi questa tendenza a conservarsi che fa salire il corpo, in una situazione analoga a ciò che accade per una ruota di una bicicletta. In questo ragionamento però non riesco ad inserire la forza peso, che sarebbe la forza da vincere per far salire la palla.
Questi ragionamenti sono corretti, o ometto/sbaglio qualcosa(sicuramente)?