Sfera omogenea sostenuta da una fune

giakogiako
Salve ragazzi, chiedo scusa ma è la prima volta che faccio fisica, sono anche disabile quindi vi chiedo una mano perché mi è ancora piuttosto difficile riuscire a capire questa materia.

Problema: Una sfera omogenea di raggio 10cm e massa 10kg è sostenuta da una fune e appoggiata ad una parete rigida, come indicato in figura. Determina la tensione T della fune e la forza esercitata contro la parete.


problema 2
Un’asta è appesa tramite una fune fissata al suo baricentro. L’asta ha un peso di 40N e a essa è appeso a sua volta, a 20cm dal baricentro, un corpo del peso di 20N. A una distanza di 30cm dal baricentro, dalla parte opposta al primo, è appeso un secondo corpo. Quale deve essere il modulo della forza peso esercitata dal secondo corpo affinché il sistema sia in equilibrio? Quanto vale la tensione della fune T?


Mi impegnerò a studiare bene le risposte che mi date per capire i problemi così da riuscire a risolvere gli altri esercizi. Non avendo mai fatto fisica a volte @__@ non ci capisco molto e vorrei capire. Grazie.
Frequento la prima superiore.

Arrivederci. Giacomo.

Risposte
nikel93
Ho risolto il primo problema ma senza utilizzare il dato del raggio, il che è strano. Potresti verificare se i risultati sono effettivamente T=112,76 N e F=56,38 N ???
Se sono corretti ti posto tutto il procedimento con tanto di disegnino :)

giakogiako
si i risultati sono giusti e se tu potessi postarmi il procedimento me lo studio per benino. ti ringrazio per la tua cortesia. giacomo.

webb97
prova a vedere se ti può essere d'aiuto:
http://www.ba.infn.it/~maggi/edile/tracce_appelli_precedenti.pdf

ciauuu eve :pp

giakogiako
scusa webb 97 ma non ho trovato nulla che mi potesse aiutare nel file che mi hai mandato io sono alm primo anno di fisica non faccio ingegneria edile.
mi spiace.

the.track
Appena ho un attimo stasera ti rispondo. :)

giakogiako
ti ringrazio tutor sei un angelo sto fondendo ormai voglio capire, sono testardo.
ciao

nikel93
Ho letto ora che sei in prima superiore quindi forse non conosci ancora la trigonometria... in ogni caso il procedimento può esserti ugualmente utile perché devi solo ragionare sulle lunghezze dei lati invece che sugli angoli ;)

http://img705.imageshack.us/img705/403/foto1es.jpg

the.track
Una sfera omogenea di raggio 10cm e massa 10kg è sostenuta da una fune e appoggiata ad una parete rigida, come indicato in figura. Determina la tensione T della fune e la forza esercitata contro la parete.

Se non puoi usare la trigonometria (seno, coseno, tangente) puoi risolvere il problema imponendo che il momento totale, una volta fissato un polo, sia nullo sia lungo l'asse y che lungo l'asse x. Partiamo dunque dal momento lungo y, che chiameremo
[math]\tau_y[/math]
:

[math]\tau_y=R\cdot mg-T_y\cdot R=0[/math]


Dove
[math]T_y[/math]
indica la componente lungo y della tensione.

Ricaviamo
[math]T_y[/math]
dall'equazione:

[math]T_y=\frac{R\cdot mg}{R}=98,1\; N\cdot m[/math]


Lungo l'asse x non abbiamo forza attive essendo il braccio nullo (parlo della forza di reazione del muro sulla sfera).

Adesso possiamo calcolare il valore della tensione della fune conoscendo appunto la sua componente lungo y, vedendo la semplice geometria del sistema.
In sostanza abbiamo che
[math]T_y[/math]
è l'altezza di un triangolo equilatero ed a noi interessa il lato. Quindi sapendo che:

[math]h= \frac{\sqrt{3}}{2}\ell[/math]


Avremo:

[math]T_y=\frac{\sqrt{3}}{2}T[/math]


Da cui
[math]T[/math]
:

[math]T=\frac{2}{\sqrt{3}}T_y=113\; N[/math]


La forza vincolare del muro sarà pari, sempre considerando il triangolo equilatero a metà della tensione totale. Se preferisci puoi trovare l'altra componente usando Pitagora.

Aggiunto 7 minuti più tardi:

Per il secondo esercizio il procedimento è analogo al precedente.

Fissiamo il polo dove è il baricentro dell'asta. Abbiamo che:

[math]\tau_y=20\; N\cdot 0.2\; m -0.3\; m\cdot x=0[/math]


Da cui:

[math]x=\frac{20\cdot 0.2}{0.3}[/math]


La tensione della fune sarà pari alla somma del peso dell'asta più i pesi agganciati.

Se hai dubbi chiedi. :)

giakogiako
domani a mente fresca ci ragiono perche oggi oltre a questi ho fatto 10 esercizi sulle disequazioni e sulla geometria euclidea.

che posso dire ti ringrazio ma devo ragionarci e studiare bene le formule

Fisica è la mia spina nel fianco.

grazie a te e a nikel93 che ha fatto anche il disegno.

domani ci risentiamo e dirò a entrambi se sono riuscito nella comprensione.

del ragionamento non ho parole per ringraziarvi.

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