Bicicletta

[gabriella127]

Un fotografo sta scattando una foto a una bicicletta in movimento. La bicicletta sta percorrendo una strada orizzontale da sinistra a destra o da destra a sinistra: la direzione non ha importanza. La ruota è un disco bianco, con sopra disegnati due pentagoni.
Quale delle due immagini sotto è la foto scattata dal fotografo?





(i tratteggi sui pentagoni stanno a indicare che l'immagine è sfocata).

[ElementareWatson]

"gabriella127":
Quando una ruota rotola su una superficie orizzontale, i punti sulla ruota sono soggetti a due diverse direzioni di moto: si muovono orizzontalmente, nella direzione di marcia, ma anche in senso rotatorio, attorno al centro della ruota. Queste due direzioni si combinano e talvolta si annullano a vicenda.
Consideriamo un punto sul bordo di una ruota. Quando questo punto è in alto, come il punto $A$ nell'illustrazione, il suo movimeno orizzontale e quello rotatorio sono concordi[ . Ma quando il punto è in basso, come il punto $B$, il suo moto orizzontale e quello rotatorio sono in direzioni opposte e si annullano a vicenda [corsivi miei].
Dal punto di vista di un osservatore esterno, il punto in cima a una ruota che rotola si muove sempre al doppio della velocità orizontale della ruota, e il punto in fondo è sempre fermo. Ne segue che i punti della metà inferiore della ruota si muovono più lentamente rispetto ai punto nella metà superiore.

Chiarissimo ora, grazie, scusate per le mie perplessità ma non ci arrivavo

[gabriella127]

Neanche io ci arrivavo, la risposta l'ho scopiazzata, e il mio dubbio era come il tuo, cosa distingueva il 'sopra' e il 'sotto'. Ora mi è chiaro, il segno concorde o discorde delle velocità.

[Faussone]

"gabriella127":Forse ho capito. Bisogna considerare il verso delle velocità, i segni (Faussone l'aveva detto, ma non mi era troppo chiaro)

Riporto la spiegazione che ho:

[...].

Certo, perfettamente equivalente a quanto riportavo io qui, magari non sono stato così chiaro, ma in più ho precisato le varie velocità in gioco almeno.
E soprattuto non trascurerei il discorso del non ruolo dell'attrito nel moto della ruota su piano orizzontale come ho scritto lì, lo dico semplicemente perché quel discorso quando lo sentii[nota]Il passato remoto ci vuole perché sono passati N anni con N>>1 come dicono quelli che formalizzano bene.[/nota] per la prima volta mi creò più di una perplessità.

[gabriella127]

No no, quello che hai scritto è chiaro, avevo letto e ti avevo anche citato , ti pare che rispondo senza leggere i post precedenti. A me non era così chiaro il ruolo dei segni della velocità, ma per colpa mia.

Quanto all'attrito, quello mi era chiarissimo, se ad esempio la bicicletta volasse invece di stare sul terreno, sarebbe lo stesso.

[mgrau]

"gabriella127":
Ma se la ruota rotola tra due piani, uno sopra e uno sotto? C'è un punto di contatto fermo sia sopra che sotto?

No, i due punti di contatto sono sì fermi entrambi ma rispetto al piano che toccano.
Per esempio se metti delle bottiglie sul pavimento e ci appoggi sopra un'asse, se spingi l'asse le bottiglie rotolano
fra due piani, ma i due piani scorrono uno rispetto all'altro. Non ti è mai capitato di spostare qualcosa su dei rulli?

[gabriella127]

Grazie, poi ho capito qual è il punto.
Non ho spostato cose sui rulli, tranne qualche barca, ma non mi sono accorta di niente...

[gabriella127]

Infine una curiosità che non sapevo. Nella soluzione del problema si dice che chi dipinge o disegna dovrebbe aver capito immediatamente: le parti superiori delle ruote in movimento vengono spesso disegnate più mosse.

E' interessante, però ho cercato qualche dipinto con ruote mosse superiormente, ma non ne ho trovato nemmeno uno.