Aiuto equazioni Newton sistema inerziale e non
Salve ragazzi, vorrei chiedervi aiuto riguardante un dubbio che non riesco a chiarire guardando i libri di fisica (sul Resnick è fatto male). Allora sostanzialmente vado un po in crisi quando mi viene chiesto di operare su sistemi inerziali e non, nel senso che non capisco come impostare le equazioni di Newton (per x,y,z) una volta che si conoscono le forze agenti sul corpo. Come che cambiano le equazioni nel caso io sia in un sistema inerziale piuttosto che uno non inerziale?
Grazie per l'aiuto
Grazie per l'aiuto
Risposte
Ciao a tutti
E' necessario sottolineare che le forze apparenti (di inerzia ) saltano fuori soltanto quando il moto di un sistema di punti è osservato in un sistema di riferimento non inerziale.
È necessario pensarci un poco sopra.
Per esempio nella giostra in rotazione, un ragazzo non è spinto verso l' esterno (trascurando gli attriti col pavimento) in quanto non agisce orizzontalmente alcuna forza. Egli si muove di moto rettilineo uniforme rispetto a terra (sistema inerziale). Ora se si trattenesse ad una sbarra solidale con la giostra in moto, ecco allora la reazione vincolare della sbarra che costringe il ragazzo a curvare (moto circolare) e ad accelerare verso il centro della rotazione. La forza responsabile della sua rotazione è la forza centripeta reale.
In questo esempio non vi sono forze di inerzia e la 2° legge di Newton risolve il moto.
Ora se il moto venisse osservato in un riferimento solidale con la giostra in rotazione (rispetto a terra), il ragazzo in questo sistema di riferimento è fermo (tutto il resto del mondo intorno si muove di moto circolare).
Allora è sollecitato dalla forza (reale) vincolare della sbarra sempre presente verso il centro, da una componente fittizia (forza centrifuga) uguale ma contro verso.
Se non si tenesse conto della forza centrifuga (apparente), il ragazzo sarebbe accelerato verso il centro della giostra.
Questo non succede.
Allora per forza di cose esiste una forza apparente ( di inerzia o centrifuga) che annulla la reazione vincolare della sbarra inchiodando lì il ragazzo.
In vero nella realtà stabilire che un riferimento è inerziale è una impresa ardua ( si deve ricorrere alla definizione) o al grosso pilastro della fisica noto col PRINCIPIO DI RELATIVITÀ quando si conosce almeno un riferimento inerziale (ammesso che esiste nel senso della definizione...).
Dal PRINCIPIO DI RELATIVITÀ si desume il principio di inerzia ( non vale la implicazione contraria...) quindi è di più del principio di inerzia.
Per rinfrescare la memoria Il principio di Relatività asserisce che:" IN DUE SISTEMI DI RIFERIMENTO IN MOTO TRASLATORIO RETTILINEO ED UNIFORME NON VI È ALCUN ESPERIMENTO DI FISICA CHE FORNISCA RISULTATI DIVERSI", i due riferimenti sono indistinguibili.
Da questo principio ogni sistema di riferimento in moto traslatorio rettilineo e uniforme rispetto a un riferimento inerziale è inerziale.
Ciao a tutti
E' necessario sottolineare che le forze apparenti (di inerzia ) saltano fuori soltanto quando il moto di un sistema di punti è osservato in un sistema di riferimento non inerziale.
È necessario pensarci un poco sopra.
Per esempio nella giostra in rotazione, un ragazzo non è spinto verso l' esterno (trascurando gli attriti col pavimento) in quanto non agisce orizzontalmente alcuna forza. Egli si muove di moto rettilineo uniforme rispetto a terra (sistema inerziale). Ora se si trattenesse ad una sbarra solidale con la giostra in moto, ecco allora la reazione vincolare della sbarra che costringe il ragazzo a curvare (moto circolare) e ad accelerare verso il centro della rotazione. La forza responsabile della sua rotazione è la forza centripeta reale.
In questo esempio non vi sono forze di inerzia e la 2° legge di Newton risolve il moto.
Ora se il moto venisse osservato in un riferimento solidale con la giostra in rotazione (rispetto a terra), il ragazzo in questo sistema di riferimento è fermo (tutto il resto del mondo intorno si muove di moto circolare).
Allora è sollecitato dalla forza (reale) vincolare della sbarra sempre presente verso il centro, da una componente fittizia (forza centrifuga) uguale ma contro verso.
Se non si tenesse conto della forza centrifuga (apparente), il ragazzo sarebbe accelerato verso il centro della giostra.
Questo non succede.
Allora per forza di cose esiste una forza apparente ( di inerzia o centrifuga) che annulla la reazione vincolare della sbarra inchiodando lì il ragazzo.
In vero nella realtà stabilire che un riferimento è inerziale è una impresa ardua ( si deve ricorrere alla definizione) o al grosso pilastro della fisica noto col PRINCIPIO DI RELATIVITÀ quando si conosce almeno un riferimento inerziale (ammesso che esiste nel senso della definizione...).
Dal PRINCIPIO DI RELATIVITÀ si desume il principio di inerzia ( non vale la implicazione contraria...) quindi è di più del principio di inerzia.
Per rinfrescare la memoria Il principio di Relatività asserisce che:" IN DUE SISTEMI DI RIFERIMENTO IN MOTO TRASLATORIO RETTILINEO ED UNIFORME NON VI È ALCUN ESPERIMENTO DI FISICA CHE FORNISCA RISULTATI DIVERSI", i due riferimenti sono indistinguibili.
Da questo principio ogni sistema di riferimento in moto traslatorio rettilineo e uniforme rispetto a un riferimento inerziale è inerziale.
Ciao a tutti
ciao Mino, condivido in pieno quello che hai scritto, in particolare il tuo ribadire che le forze apparenti sono qualcosa di fittizio, di non reale.
E' cmq in un certo senso un impostazione soggettiva quasi filosofica se vogliamo, si vive benissimo anche considerando le forze apparenti come "vere", pur di far bene i conti.
Molto interessante. Potresti spiegarti meglio? Per definizione intendi il primo principio di Newton, giusto?
E' cmq in un certo senso un impostazione soggettiva quasi filosofica se vogliamo, si vive benissimo anche considerando le forze apparenti come "vere", pur di far bene i conti.
"Mino_01":
In vero nella realtà stabilire che un riferimento è inerziale è una impresa ardua ( si deve ricorrere alla definizione) o al grosso pilastro della fisica noto col PRINCIPIO DI RELATIVITÀ quando si conosce almeno un riferimento inerziale (ammesso che esiste nel senso della definizione...).
Molto interessante. Potresti spiegarti meglio? Per definizione intendi il primo principio di Newton, giusto?
Le forze inerziali ( non mi piace chiamarle "apparenti" o "fittizie") non sono affatto qualcosa di fittizio o di non reale. La realtà di un fenomeno fisico si giudica dai suoi effetti. Gli effetti delle forze inerziali sono molto, molto reali.
Non è impresa ardua stabilire se un riferimento è inerziale o no.
Guardatevi questo video. È stato girato nella Stazione spaziale internazionale, mentre orbitava attorno alla Terra a $28000 (km)/h$ circa.
http://www.youtube.com/watch?v=RbKYX-wu ... detailpage
Guardate le sfere di vetro, e i capelli dell'astronauta, che non è seduta ma "galleggia". Verso 1.36 min circa quello che passa è l'astronauta italiano Nespoli.
La ISS è in "caduta libera" nel campo gravitazionale terrestre, ma non cade a terra perchè ha una velocità orbitale. La ISS e un " sistema di riferimento inerziale locale".
Non è impresa ardua stabilire se un riferimento è inerziale o no.
Guardatevi questo video. È stato girato nella Stazione spaziale internazionale, mentre orbitava attorno alla Terra a $28000 (km)/h$ circa.
http://www.youtube.com/watch?v=RbKYX-wu ... detailpage
Guardate le sfere di vetro, e i capelli dell'astronauta, che non è seduta ma "galleggia". Verso 1.36 min circa quello che passa è l'astronauta italiano Nespoli.
La ISS è in "caduta libera" nel campo gravitazionale terrestre, ma non cade a terra perchè ha una velocità orbitale. La ISS e un " sistema di riferimento inerziale locale".
sappiamo come la pensi Navigatore, ma proviamo a immaginare quest'esperimento.
Siamo al semaforo, in macchina, è appena venuto verde ed acceleriamo. Mentre mio padre guida io continuo a guardare il semaforo durante l'accelerazione.
Osservo chiaramente che il semaforo si sta allontanando sempre più velocemente, quella che vedo è l'accelerazione relativa che moltiplicata per la massa del semaforo si bilancia perfettamente con la forza di trascinamento.
Ti sembra questa una forza reale?!
Certo, nella giostra, nelle pale di una turbina, nell'albero meccanico in rotazione, le forze che nascono nel sist. Di rif. Non inerziale sono molto più "reali" e ti do ragione. Ma allora a volte le forze inerziali sembrano reali e a volte no?!
Aggiungo infine che non credo sia un caso che molti testi autorevoli chiamino queste forze fittizie o apparenti.
Siamo al semaforo, in macchina, è appena venuto verde ed acceleriamo. Mentre mio padre guida io continuo a guardare il semaforo durante l'accelerazione.
Osservo chiaramente che il semaforo si sta allontanando sempre più velocemente, quella che vedo è l'accelerazione relativa che moltiplicata per la massa del semaforo si bilancia perfettamente con la forza di trascinamento.
Ti sembra questa una forza reale?!
Certo, nella giostra, nelle pale di una turbina, nell'albero meccanico in rotazione, le forze che nascono nel sist. Di rif. Non inerziale sono molto più "reali" e ti do ragione. Ma allora a volte le forze inerziali sembrano reali e a volte no?!
Aggiungo infine che non credo sia un caso che molti testi autorevoli chiamino queste forze fittizie o apparenti.
A mio parere stai mischiando un semplice problema di dinamica in un riferimento non inerziale (l'auto che accelera, per cui la forza di inerzia nasce e muore dentro la macchina) con una questione di Cinematica relativa: il semaforo che si allontana accelerando.
Pensa: il semaforo accelera all'indietro, rispetto all'auto che accelera in avanti...
E perchè oltre al semaforo non consideriamo pure la strada, i palazzi, l'intera città, anzi l'intera Terra? Il sistema Terra+automobile è un sistema isolato.
Supponiamo che l'auto passi da $0$ a $100 (km)/h$ in $15s$, quindi con una accelerazione media di $1.85 m/s^2$ circa.
Secondo il tuo ragionamento la Terra, che ha una massa di circa $6*10^(24) kg$ , subisce quindi una forza spaventosa di $1.85*6*10^(24)N = 11*10^(24) N$
che si ottiene moltiplicando massa per accelerazione. Però!
La Terra, per fenomeni fisici di breve durata, si assume essere un riferimento inerziale. In tale riferimento l'automobile accelera. La forza di inerzia nasce dentro l'automobile a causa della non inerzialita del riferimento, e in essa rimane confinata. Supponiamo che la massa dell'auto sia $1200 kg$
Quindi rispetto alla massa della Terra quella dell'auto è $2*10^(-22)$ volte più piccola.
LA forza impulsiva $F$ che agisce sull'auto è data da $F*\Deltat = m*\Deltav$ , che porta ad un valore $ F = 1200*1.85 N = 2220 N = 2.22 kN$
La forza è trasmessa dall'auto alla Terra, attraverso l'attrito tra suolo e gomme. La stessa forza in verso contrario è applicata dalla Terra all'auto: praticamente un'inezia per la Terra, che "non sente" la forza neanche come solletico.
Ma può darsi che io mi sia rincitrullito, e abbia sbagliato tutto.
Pensa: il semaforo accelera all'indietro, rispetto all'auto che accelera in avanti...
E perchè oltre al semaforo non consideriamo pure la strada, i palazzi, l'intera città, anzi l'intera Terra? Il sistema Terra+automobile è un sistema isolato.
Supponiamo che l'auto passi da $0$ a $100 (km)/h$ in $15s$, quindi con una accelerazione media di $1.85 m/s^2$ circa.
Secondo il tuo ragionamento la Terra, che ha una massa di circa $6*10^(24) kg$ , subisce quindi una forza spaventosa di $1.85*6*10^(24)N = 11*10^(24) N$
che si ottiene moltiplicando massa per accelerazione. Però!
La Terra, per fenomeni fisici di breve durata, si assume essere un riferimento inerziale. In tale riferimento l'automobile accelera. La forza di inerzia nasce dentro l'automobile a causa della non inerzialita del riferimento, e in essa rimane confinata. Supponiamo che la massa dell'auto sia $1200 kg$
Quindi rispetto alla massa della Terra quella dell'auto è $2*10^(-22)$ volte più piccola.
LA forza impulsiva $F$ che agisce sull'auto è data da $F*\Deltat = m*\Deltav$ , che porta ad un valore $ F = 1200*1.85 N = 2220 N = 2.22 kN$
La forza è trasmessa dall'auto alla Terra, attraverso l'attrito tra suolo e gomme. La stessa forza in verso contrario è applicata dalla Terra all'auto: praticamente un'inezia per la Terra, che "non sente" la forza neanche come solletico.
Ma può darsi che io mi sia rincitrullito, e abbia sbagliato tutto.
Buona sera a tutti
Dunque rispondendo a Ralf86..
Qualsiasi studio, o evoluzione di un fenomeno fisico, richiede la misurazione di grandezze fisiche inerenti al fenomeno in esame.
Le misurazioni (restando nell' ambito delle meccanica classica ) nel caso di un punto materiale (per semplicità) richiedono la necessità di fissare un corpo di riferimento o una terna di assi cartesiani atti a stabilire la posizione (vettore) del punti in un certo istante, o meglio una funzione vettoriale del tempo che descrive il moto (legge oraria).
Derivando (operazione matematica) rispetto al tempo si ha la velocità, derivando la velocità la accelerazione.
Quindi il moto ha significato fisico, oggettivo, vero, reale se e soltanto se è fissato il riferimento (inerziale o non) dove fare le misure. La fisica contrariamente alla filosofia si fonda sugli enti misurabili (definizione operativa) i soli che hanno consistenza e realtà, i soli che possono per così dire essere toccati con mano ed essere tutti in accordo, non ha significato alcuno dire l' oggetto si muove senza dire rispetto a che cosa.
es. La Terra ruota intorno al Sole (riferimento origine nel Sole, assi coordinati verso le stelle fisse), la fisica è "semplice"
f=ma funziona bene, Gravitazione universale sulla Terra da parte del Sole, risoluzione della equazione differenziale del moto (ci da legge del moto).
Osservazione moto della Terra (quasi circolare...) OK è un riferimento inerziale la 2° legge di Newton funziona.
Non si sente l' esigenza di introdurre termini complementari o forze fittizie per aggiustare le cose.
Per definizione un riferimento è inerziale se e solo se (nel senso di definizione) un punto materiale libero (cioè lontano da sistemi in grado di esercitare forze) posto fermo in un qualsiasi punto del riferimento, permane lì fermo nel tempo.
contro es.
Il moto di tutto il resto del mondo rispetto alla Terra origine in un telescopio per esempio e assi lungo i lato di un campo
In un riferimento solidale alla Terra si vede i pianeti percorrere delle traiettorie strane e il Sole girare intorno alla Terra. Applicando la 2° legge di Newton ovvero inserendo le forze reali al primo membro e risolvendo la equazione differenziale si ha la previsione che discorda con la osservazione del moto degli oggetti stellari.
Quindi la Terra non è un riferimento inerziale, comodo per descrive i fenomeni meccanici ( ribadisco che l' esempio è una realtà fisica concreta: il Sole effettivamente gira intorno alla Terra e il moto è un concetto relativo al sistema di riferimento, purtroppo nelle scuole insegnano che la Terra gira intorno al sole e sembra che il moto sia assoluto!!!... )
ma ritornando all' esempio, è ora necessario inserire termini complementari di inerzia per poter applicare f=ma.
Gli esempi sono molto semplificati e molto complessi i sistemi di equazioni differenziali (f=ma) coinvolti nei fenomeni, in vero si ricorre a soluzioni numeriche in situazioni estremante semplici. Ma il succo è questo.
Cordiali saluti
Dunque rispondendo a Ralf86..
Qualsiasi studio, o evoluzione di un fenomeno fisico, richiede la misurazione di grandezze fisiche inerenti al fenomeno in esame.
Le misurazioni (restando nell' ambito delle meccanica classica ) nel caso di un punto materiale (per semplicità) richiedono la necessità di fissare un corpo di riferimento o una terna di assi cartesiani atti a stabilire la posizione (vettore) del punti in un certo istante, o meglio una funzione vettoriale del tempo che descrive il moto (legge oraria).
Derivando (operazione matematica) rispetto al tempo si ha la velocità, derivando la velocità la accelerazione.
Quindi il moto ha significato fisico, oggettivo, vero, reale se e soltanto se è fissato il riferimento (inerziale o non) dove fare le misure. La fisica contrariamente alla filosofia si fonda sugli enti misurabili (definizione operativa) i soli che hanno consistenza e realtà, i soli che possono per così dire essere toccati con mano ed essere tutti in accordo, non ha significato alcuno dire l' oggetto si muove senza dire rispetto a che cosa.
es. La Terra ruota intorno al Sole (riferimento origine nel Sole, assi coordinati verso le stelle fisse), la fisica è "semplice"
f=ma funziona bene, Gravitazione universale sulla Terra da parte del Sole, risoluzione della equazione differenziale del moto (ci da legge del moto).
Osservazione moto della Terra (quasi circolare...) OK è un riferimento inerziale la 2° legge di Newton funziona.
Non si sente l' esigenza di introdurre termini complementari o forze fittizie per aggiustare le cose.
Per definizione un riferimento è inerziale se e solo se (nel senso di definizione) un punto materiale libero (cioè lontano da sistemi in grado di esercitare forze) posto fermo in un qualsiasi punto del riferimento, permane lì fermo nel tempo.
contro es.
Il moto di tutto il resto del mondo rispetto alla Terra origine in un telescopio per esempio e assi lungo i lato di un campo
In un riferimento solidale alla Terra si vede i pianeti percorrere delle traiettorie strane e il Sole girare intorno alla Terra. Applicando la 2° legge di Newton ovvero inserendo le forze reali al primo membro e risolvendo la equazione differenziale si ha la previsione che discorda con la osservazione del moto degli oggetti stellari.
Quindi la Terra non è un riferimento inerziale, comodo per descrive i fenomeni meccanici ( ribadisco che l' esempio è una realtà fisica concreta: il Sole effettivamente gira intorno alla Terra e il moto è un concetto relativo al sistema di riferimento, purtroppo nelle scuole insegnano che la Terra gira intorno al sole e sembra che il moto sia assoluto!!!... )
ma ritornando all' esempio, è ora necessario inserire termini complementari di inerzia per poter applicare f=ma.
Gli esempi sono molto semplificati e molto complessi i sistemi di equazioni differenziali (f=ma) coinvolti nei fenomeni, in vero si ricorre a soluzioni numeriche in situazioni estremante semplici. Ma il succo è questo.
Cordiali saluti
"navigatore":
Supponiamo che l'auto passi da $0$ a $100 (km)/h$ in $15s$, quindi con una accelerazione media di $1.85 m/s^2$ circa.
Secondo il tuo ragionamento la Terra, che ha una massa di circa $6*10^(24) kg$ , subisce quindi una forza spaventosa di $1.85*6*10^(24)N = 11*10^(24) N$
che si ottiene moltiplicando massa per accelerazione. Però!
Certo, corretto. Il fatto che il risultato sia sbalorditivo è frutto del fatto che quella forza è fittizia, apparente; ma c'è per chi decide di scrivere l'equazione dinamica del semaforo (o Terra come preferisci) rispetto ad un sistema di riferimento solidale con l'auto. La scelta è da suicida in questo caso ma è comunque lecita.
Ora capisci perchè tengo a sottolineare che queste forze in generale sono ben poco "reali"?
"Mino_01":
contro es.
Il moto di tutto il resto del mondo rispetto alla Terra origine in un telescopio per esempio e assi lungo i lato di un campo
In un riferimento solidale alla Terra si vede i pianeti percorrere delle traiettorie strane e il Sole girare intorno alla Terra. Applicando la 2° legge di Newton ovvero inserendo le forze reali al primo membro e risolvendo la equazione differenziale si ha la previsione che discorda con la osservazione del moto degli oggetti stellari.
Quindi la Terra non è un riferimento inerziale
Bè, non sono daccordo. A rigor di logica puoi solo concludere che il procedimento fisico/numerico che si è applicato per prevedere il moto del Sole non è in accordo con l'osservazione.
Per dire che la Terra è un sistema di riferimento non inerziale occorre rifarsi alla definizione (che hai riportato tu): cioè dimostrare sperimentalmente che un punto materiale libero e inizialmente immobile non rimane immobile.
"navigatore":
Le forze inerziali ( non mi piace chiamarle "apparenti" o "fittizie") non sono affatto qualcosa di fittizio o di non reale. La realtà di un fenomeno fisico si giudica dai suoi effetti. Gli effetti delle forze inerziali sono molto, molto reali.
Non è impresa ardua stabilire se un riferimento è inerziale o no.
Guardatevi questo video. È stato girato nella Stazione spaziale internazionale, mentre orbitava attorno alla Terra a $28000 (km)/h$ circa.
http://www.youtube.com/watch?v=RbKYX-wu ... detailpage
Guardate le sfere di vetro, e i capelli dell'astronauta, che non è seduta ma "galleggia". Verso 1.36 min circa quello che passa è l'astronauta italiano Nespoli.
La ISS è in "caduta libera" nel campo gravitazionale terrestre, ma non cade a terra perchè ha una velocità orbitale. La ISS e un " sistema di riferimento inerziale locale".
Buona sera
il video è bellissimo
Se la navicella cadesse sulla verticale verso il centro della Terra o se se avesse velocità tangenziale non nulla:
non è un riferimento inerziale.
Dunque in un riferimento solidale alla navicella si osserva (misure cinematiche) la sfera ferma (velocità 0, derivata di una costante è 0, accelerazione nulla).
Ma esternamente c' è la Terra e il campo gravitazionale la tira verso il centro.
Dunque esiste una forza centrale non equilibrata p sulla palla.
allora p = ma; e dunque a=p/m a (diversa da zero)
ma ciò contrasta con il fatto che la pallina è ferma.
Dunque nella navicella in caduta libera non vale la 2° legge di Newton.
Peraltro non esistono altri sistemi fisici che esercitano carichi sulla pallina.
ma la palla è ferma allora (si ha fiducia che f=ma) e si risolve il problema
introducendo la forza apparente -p (che non imputabile a sistemi fisici) ma che realmente
agisce sulla pallina nella navicella:
-p (forza apparente) +p (forza reale)=ma da cui a=0 e la pallina è ferma.
Cordiali saluti
Purtroppo Ralf la tua risposta conferma le mie previsioni. Allora te lo dico chiaramente: sulle forze inerziali non hai idee chiare. Nell'auto che accelera, la forza inerziale è $-ma$. Ma l'interazione tra auto e Terra è ben piccola cosa per la Terra. Le forze inerziali sono reali perché reali sono i loro effetti.
Non intendo proseguire in questa discussione, vedo che non serve.
Adesso è arrivato anche Mino, a farci lezioni sui riferimenti inerziali come se fossimo sui banchi di una (disastrosa) scuola; a insegnare precisando.....
e poi dicendo che:.....
Ecco, vorrei chiedere a Mino : perché fai affermazioni del genere? Su questo forum ci sono matematici, fisici, docenti universitari, ingegneri, professionisti, e una quantità enorme di studenti, bravi o meno bravi non importa....
Dovresti sapere che cosa è successo a Galileo.... dovresti sapere che "il moto è relativo", lo ha descritto lo stesso Galileo nel suo famoso passo : "Rinserratevi con un amico sotto coverta di una gran nave....." . Dovresti sapere che non esiste spazio assoluto, non esiste tempo assoluto, non esiste moto assoluto, ma solo moti relativi. E ci vieni a dire che il Sole gira intorno alla Terra. Come se non fossimo in grado di capire la relatività del moto.
Non ho messo quel video per farmi spiegare che cosa succede, Mino. Ti sembra che abbia modi bruschi? È meglio chiarirsi subito, che equivocare dopo.
Ricambio i cordiali saluti.
Non intendo proseguire in questa discussione, vedo che non serve.
Adesso è arrivato anche Mino, a farci lezioni sui riferimenti inerziali come se fossimo sui banchi di una (disastrosa) scuola; a insegnare precisando.....
"Mino_01":
Qualsiasi studio, o evoluzione di un fenomeno fisico, richiede la misurazione di grandezze fisiche inerenti al fenomeno in esame.
Le misurazioni (restando nell' ambito delle meccanica classica ) nel caso di un punto materiale (per semplicità) richiedono la necessità di fissare un corpo di riferimento o una terna di assi cartesiani atti a stabilire la posizione (vettore) del punti in un certo istante, o meglio una funzione vettoriale del tempo che descrive il moto (legge oraria).
Derivando (operazione matematica) rispetto al tempo si ha la velocità, derivando la velocità la accelerazione.
e poi dicendo che:.....
"Mino_01":
Quindi la Terra non è un riferimento inerziale, comodo per descrive i fenomeni meccanici ( ribadisco che l' esempio è una realtà fisica concreta: il Sole effettivamente gira intorno alla Terra e il moto è un concetto relativo al sistema di riferimento, purtroppo nelle scuole insegnano che la Terra gira intorno al sole e sembra che il moto sia assoluto!!!... )
ma ritornando all' esempio, è ora necessario inserire termini complementari di inerzia per poter applicare f=ma.
Gli esempi sono molto semplificati e molto complessi i sistemi di equazioni differenziali (f=ma) coinvolti nei fenomeni, in vero si ricorre a soluzioni numeriche in situazioni estremante semplici. Ma il succo è questo.
Ecco, vorrei chiedere a Mino : perché fai affermazioni del genere? Su questo forum ci sono matematici, fisici, docenti universitari, ingegneri, professionisti, e una quantità enorme di studenti, bravi o meno bravi non importa....
Dovresti sapere che cosa è successo a Galileo.... dovresti sapere che "il moto è relativo", lo ha descritto lo stesso Galileo nel suo famoso passo : "Rinserratevi con un amico sotto coverta di una gran nave....." . Dovresti sapere che non esiste spazio assoluto, non esiste tempo assoluto, non esiste moto assoluto, ma solo moti relativi. E ci vieni a dire che il Sole gira intorno alla Terra. Come se non fossimo in grado di capire la relatività del moto.
Non ho messo quel video per farmi spiegare che cosa succede, Mino. Ti sembra che abbia modi bruschi? È meglio chiarirsi subito, che equivocare dopo.
Ricambio i cordiali saluti.
"navigatore":E' esattamente quella forza enorme che hai calcolato e che ho confermato. Non vedo cosa ci sia che non va.
Purtroppo Ralf la tua risposta conferma le mie previsioni. Allora te lo dico chiaramente: sulle forze inerziali non hai idee chiare. Nell'auto che accelera, la forza inerziale è $-ma$.
Ps navigatore, non vedo che bisogno ci sia di giudicare la mia preparazione, atteggiamento che trovo veramente poco corretto da parte tua, limitati per favore solo ad argomentare le tue critiche, non a giudicare.
"ralf86":
[quote="Mino_01"]
contro es.
Il moto di tutto il resto del mondo rispetto alla Terra origine in un telescopio per esempio e assi lungo i lato di un campo
In un riferimento solidale alla Terra si vede i pianeti percorrere delle traiettorie strane e il Sole girare intorno alla Terra. Applicando la 2° legge di Newton ovvero inserendo le forze reali al primo membro e risolvendo la equazione differenziale si ha la previsione che discorda con la osservazione del moto degli oggetti stellari.
Quindi la Terra non è un riferimento inerziale
Bè, non sono daccordo. A rigor di logica puoi solo concludere che il procedimento fisico/numerico che si è applicato per prevedere il moto del Sole non è in accordo con l'osservazione.
Per dire che la Terra è un sistema di riferimento non inerziale occorre rifarsi alla definizione (che hai riportato tu): cioè dimostrare sperimentalmente che un punto materiale libero e inizialmente immobile non rimane immobile.[/quote]
Buona sera a tutti
esempi in merito sono per esempio il moto nella atmosfera dei venti che sono influenzati dalle forze apparenti di Coriolis,
o la rotazione del pendolo di Focault.
Semplice è il pendolo di focault che oscillando è sollecitato dalla gravità verticalmente ma rispetto alla terra ruota... Fisso rispetto alle stelle.
É difficile realizzare sulla Terra condizioni di punti liberi ..
Le deduzioni matematiche poi sono conseguenze di principi fisici basati sulla osservazione dei fatti sperimentali ...
Cordiali saluti
Buona sera a tutti
chiedo scusa a navigatore, non volevo offendere nessuno.
Non è peraltro nel mio modo di fare.
Trovo molto interessate l' argomento e...
chiedo di nuovo scusa..
Cordiali saluti
chiedo scusa a navigatore, non volevo offendere nessuno.
Non è peraltro nel mio modo di fare.
Trovo molto interessate l' argomento e...
chiedo di nuovo scusa..
Cordiali saluti
"Mino_01":
Buona sera a tutti
chiedo scusa a navigatore, non volevo offendere nessuno.
Non è peraltro nel mio modo di fare.
Trovo molto interessate l' argomento e...
chiedo di nuovo scusa..
Cordiali saluti
Mino, non devi chiedere scusa, non mi sono offeso, non mi offendo di nulla, anzi guarda sono io che chiedo scusa a te, per essere stato un po' brusco, forse.
Ma non puoi pensare che di fronte a certe affermazioni uno possa rimanere indifferente, o peggio accettare passivamente quello che dici, senza metterlo in discussione (mi hanno detto piu o meno le stesse cose quando ho cominciato a scrivere qui...)
Ora però non devi tirarti indietro. Per esempio, in un tuo post ho letto questo :
Dunque nella navicella in caduta libera non vale la 2° legge di Newton.
E invece ti sbagli proprio. Nella navicella in caduta libera, che è un sistema di riferimento inerziale locale, la seconda legge di Newton vale, vale perfettamente! È il riferimento più semplice ed immediato in cui possa valere (trascurando effetti del secondo ordine che hanno come conseguenza la "deviazione geodetica", come si studia in Relatività Generale).
Che mi dici?
"ralf86":
Ps navigatore, non vedo che bisogno ci sia di giudicare la mia preparazione, atteggiamento che trovo veramente poco corretto da parte tua, limitati per favore solo ad argomentare le tue critiche, non a giudicare.
Bene Ralf. Non ti darò più motivo di lamentarti per questo, visto che ti sei sentito offeso.
Buona sera a tutti
c' è qualcosa che non capisco:
come può valere f=ma in un riferimento solidale alla navicella in caduta?
la unica forza agente è quella gravitazione...;
la palla è ferma...;
se si introducesse la forza apparente allora -p + f=ma vale... ( e il riferimento è non inerziale)..
dove sbaglio?
Ciao e grazie
o sbaglio ..
c' è qualcosa che non capisco:
come può valere f=ma in un riferimento solidale alla navicella in caduta?
la unica forza agente è quella gravitazione...;
la palla è ferma...;
se si introducesse la forza apparente allora -p + f=ma vale... ( e il riferimento è non inerziale)..
dove sbaglio?
Ciao e grazie
o sbaglio ..
"navigatore":
[quote="ralf86"]
Ps navigatore, non vedo che bisogno ci sia di giudicare la mia preparazione, atteggiamento che trovo veramente poco corretto da parte tua, limitati per favore solo ad argomentare le tue critiche, non a giudicare.
Bene Ralf. Non ti darò più motivo di lamentarti per questo, visto che ti sei sentito offeso.[/quote]
Credo che certi atteggiamenti vadano evitati anche se l'altro non si sente offeso. Aspetto le tue argomentazioni sul problema del semaforo, trovo la mia impostazione corretta.
Mino, nella navicella in caduta libera, cioè orbitante con adeguata velocita attorno alla Terra ( circa 28000 km/s) succede quello che succede nell'ascensore di Einstein in caduta libera.
La "caduta" elimina gli effetti della forza peso. Tutti gli oggetti cadono in un campo gravitazionale con la stessa accelerazione di gravità che c'è localmente. ( A 450 km do altezza la $g$ non vale $9.81 m/s^2$ ). Questa è la "forma debole" del principio di Equivalenza di Einstein, alla base della RG.
Se l'astronauta desse un colpetto ad una sfera, questa si muoverebbe dopo il tempuscolo $dt$ di moto rettilineo uniforme, rispetto al riferimento interno all'ambiente, con una velocità $v$ ricavabile dalla legge dell'impulso : $vecF*dt = mvec(dv)$.
E questa è proprio la seconda legge di Newton.
E il riferimento È INERZIALE LOCALE, cioè per quello che succede lí dentro.
La "caduta" elimina gli effetti della forza peso. Tutti gli oggetti cadono in un campo gravitazionale con la stessa accelerazione di gravità che c'è localmente. ( A 450 km do altezza la $g$ non vale $9.81 m/s^2$ ). Questa è la "forma debole" del principio di Equivalenza di Einstein, alla base della RG.
Se l'astronauta desse un colpetto ad una sfera, questa si muoverebbe dopo il tempuscolo $dt$ di moto rettilineo uniforme, rispetto al riferimento interno all'ambiente, con una velocità $v$ ricavabile dalla legge dell'impulso : $vecF*dt = mvec(dv)$.
E questa è proprio la seconda legge di Newton.
E il riferimento È INERZIALE LOCALE, cioè per quello che succede lí dentro.
"ralf86":
sappiamo come la pensi Navigatore, ma proviamo a immaginare quest'esperimento.
Siamo al semaforo, in macchina, è appena venuto verde ed acceleriamo. Mentre mio padre guida io continuo a guardare il semaforo durante l'accelerazione.
Osservo chiaramente che il semaforo si sta allontanando sempre più velocemente, quella che vedo è l'accelerazione relativa che moltiplicata per la massa del semaforo si bilancia perfettamente con la forza di trascinamento.
Ti sembra questa una forza reale?!
Certo, nella giostra, nelle pale di una turbina, nell'albero meccanico in rotazione, le forze che nascono nel sist. Di rif. Non inerziale sono molto più "reali" e ti do ragione. Ma allora a volte le forze inerziali sembrano reali e a volte no?!
Aggiungo infine che non credo sia un caso che molti testi autorevoli chiamino queste forze fittizie o apparenti.
Buona sera
Io ragionerei così:
Il semaforo sta accelerando alle mie spalle in macchina (mi sforzo di non sapere di essere in una macchina in moto...)
ma se accelera deve esserci una forza (2° principio della dinamica);
dunque analizzo il moto del semaforo un riferimento non inerziale: c' e una massa, una accelerazione, manca la forza (di qualche sistema fisico reale che agisce sul semaforo), dunque non posso applicare f=ma.
ma se voglio comunque applicare F=ma devo allora introdurre una forza fittizia F (ma chi la produce?) in modo che questa forza / la massa, mi da la accelerazione del semaforo.
Cordiali saluti
"Mino_01":
ma se voglio comunque applicare F=ma devo allora introdurre una forza fittizia F (ma chi la produce?) in modo che questa forza * la massa, mi da la accelerazione del semaforo.
... diviso la massa
a parte la svista ok, sono d'accordo con te e spero lo sia anche Navigatore. Ancora devo capire cosa sbaglio secondo lui
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