Aiuto problema carrucoleeeeeeeeee........
Una donna che lava i vetri solleva se stessa utilizzando l'apparato cesto-carrucola come in figura..La massa della donna più quella del cesto è di 65 kg..Con quanta forza deve tirare per muoversi lentamente a velocità costante?---Il risultato è 320N..nn dovrebbe venire 650N circa (con g approssimato a 10m/s^2)..??????
Risposte
Supponiamo di sostituire la ragazza con un motore elettrico con coppia costante. Se il motore viene posto nel cestello o a terra, il lavoro che compie nell'unità di tempo dovrebbe essere sempre lo stesso. Si dovrebbe vedere il cestello a velocità diverse ( corrispondentemente si potrebbe caricare il cestello con un peso doppio dell'altro) perchè il prodotto deve essere costante.
A.B,
A.B,
Certo, come dici tu, il lavoro che farebbe un motore a terra è uguale al lavoro che farebbe un motore posto sopra al cestello. Questo perchè, nel primo caso si ha una forza F ed uno spostamento s, mentre dopo una forza F/2, ma uno spostamento relativo 2s...
Proviamo con questo : solito esercizio ma sulla cabina è presente anche una scaletta sulla quale il lavavetri sale a velocità costante man mano che tira su la cabina... è un po' pericolante la struttura ma non facciamoci caso 
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L'equilibrio delle forze è lo stesso ma per quanto riguarda il bilancio energetico ?
.L'equilibrio delle forze è lo stesso ma per quanto riguarda il bilancio energetico ?
http://www.speedyshare.com/957627628.html
Dato che la carrucola è paragonabile alla trave con i 2 bracci uguali, nel disegno allegato metto in evidenza che... la persona nel cestello che si solleva fa la stessa operazione dell'uomo sulla trave che sposta il suo corpo. Io ho sbagliato a farne un discorso di lavoro (anche se forza e spostamento mi danno lavoro) perchè probabilmente abbiamo solo un trasferimento di peso come l'omino che si muove sulla trave. Fino a P/2 abbiamo l'equilibro spostando il peso più su un lato la persona sale o scende.
A.B
Dato che la carrucola è paragonabile alla trave con i 2 bracci uguali, nel disegno allegato metto in evidenza che... la persona nel cestello che si solleva fa la stessa operazione dell'uomo sulla trave che sposta il suo corpo. Io ho sbagliato a farne un discorso di lavoro (anche se forza e spostamento mi danno lavoro) perchè probabilmente abbiamo solo un trasferimento di peso come l'omino che si muove sulla trave. Fino a P/2 abbiamo l'equilibro spostando il peso più su un lato la persona sale o scende.
A.B
L'uomo in quel caso dovrebbe fornire un'energia maggiore rispetto a prima. La parte in più che deve apportare è uguale alla variazione di energia potenziale prodotta dalla sua salita sulla scala.
Questo è giusto.
Mi chiedevo quel "relativo" a che cosa si riferisse... per cui m'è venuto da pensare a quest'altro esercizio...
Certo, come dici tu, il lavoro che farebbe un motore a terra è uguale al lavoro che farebbe un motore posto sopra al cestello. Questo perchè, nel primo caso si ha una forza F ed uno spostamento s, mentre dopo una forza F/2, ma uno spostamento relativo 2s...
Mi chiedevo quel "relativo" a che cosa si riferisse... per cui m'è venuto da pensare a quest'altro esercizio...
Ah ecco 
Hai ragione avrei dovuto essere un attimino più rigoroso, il che non fa mai male, e siceramente in questo periodo mi manca anche un po'...
Vabbè, comunque per spostamento relativo, intendevo lo spostamento che avrebbe visto un osservatore fisso sulla cabina; lui vedrebbe il punto di applicazione della forza stessa spostarsi del doppio di quello che vedrebbe invece un osservatore fisso a terra. Infatti se la cabina sale di $s$, vista l'ipotesi (implicitamente adottata da me e da tutti) di infinita rigidezza del cavo, allora quest'ultimo scende della stessa quantità.
Inoltre è noto che:
$v=v^((tr))+v^((r))$ , $v=-v^((tr))=>v^((r))=2v$
O anche:
$s^((r))=2s$
Hai ragione avrei dovuto essere un attimino più rigoroso, il che non fa mai male, e siceramente in questo periodo mi manca anche un po'...
Vabbè, comunque per spostamento relativo, intendevo lo spostamento che avrebbe visto un osservatore fisso sulla cabina; lui vedrebbe il punto di applicazione della forza stessa spostarsi del doppio di quello che vedrebbe invece un osservatore fisso a terra. Infatti se la cabina sale di $s$, vista l'ipotesi (implicitamente adottata da me e da tutti) di infinita rigidezza del cavo, allora quest'ultimo scende della stessa quantità.
Inoltre è noto che:
$v=v^((tr))+v^((r))$ , $v=-v^((tr))=>v^((r))=2v$
O anche:
$s^((r))=2s$
Se invece il motore si muovesse rispetto alla cabina a velocità costante ? come nel caso del lavavetri che sale la scaletta ...
Sei cosciente che per far muovere il motore a velocità costante bisogna fornire un certo lavoro...?
Su questo siamo daccordo, il motore avrà un suo peso (anche il lavavetri).
Quello che mi chiedevo in pratica è quanto deve lavorare con le gambe e quanto con le braccia... La forza che esercita sulla fune dall'equilibrio si trova che è la stessa. E lo spostamento che hai definito relativo?
Quello che mi chiedevo in pratica è quanto deve lavorare con le gambe e quanto con le braccia... La forza che esercita sulla fune dall'equilibrio si trova che è la stessa. E lo spostamento che hai definito relativo?
Semplice, tornando al caso precedente hai che lo spostamento relativo è:
$2s+d$, dove $d$ è lo spostamento che fa sulla scaletta.
La forza che fa non cambia rispetto a prima.
Quindi:
$L=(m+M)gs+mgd$
Prendi adesso il sistema della sola lavavetri:
$L=F(2s+d)+L'$, dove $L'$ è il lavoro fatto attraverso le gambe.
Si vede subito che:
$F(2s+d)+L'=(m+M)gs+mgd=>L'=(mg-F)d=(m-M)/2gd$
$2s+d$, dove $d$ è lo spostamento che fa sulla scaletta.
La forza che fa non cambia rispetto a prima.
Quindi:
$L=(m+M)gs+mgd$
Prendi adesso il sistema della sola lavavetri:
$L=F(2s+d)+L'$, dove $L'$ è il lavoro fatto attraverso le gambe.
Si vede subito che:
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http://www.speedyshare.com/876589134.html
Nel disegno ripropongo lo stesso problema della carrucola, utilizzando delle leve , così forse è più evidente il discorso delle forze che agiscono. Nei miei interventi precedenti forse non son stato chiaro, ma in effetti anchio avevo un dubbio non quanto sulle forze ma sul possibile lavoro compiuto. Ora con questo mio disegno metto in risalto che se il corpo si muove di "a" in realtà il sistema si muove di a+b. Acco il perchè dell'apparente discordanza tra i lavori compiuti.
Cavallipurosangue aveva spiegato bene.... ma io voglio sempre ( per quanto mi è possibile) guardare anche da un'altra ottica.
A. B.
Nel disegno ripropongo lo stesso problema della carrucola, utilizzando delle leve , così forse è più evidente il discorso delle forze che agiscono. Nei miei interventi precedenti forse non son stato chiaro, ma in effetti anchio avevo un dubbio non quanto sulle forze ma sul possibile lavoro compiuto. Ora con questo mio disegno metto in risalto che se il corpo si muove di "a" in realtà il sistema si muove di a+b. Acco il perchè dell'apparente discordanza tra i lavori compiuti.
Cavallipurosangue aveva spiegato bene.... ma io voglio sempre ( per quanto mi è possibile) guardare anche da un'altra ottica.
A. B.
"cavallipurosangue":
Semplice, tornando al caso precedente hai che lo spostamento relativo è:
$2s+d$, dove $d$ è lo spostamento che fa sulla scaletta.
La forza che fa non cambia rispetto a prima.
Quindi:
$L=(m+M)gs+mgd$
Prendi adesso il sistema della sola lavavetri:
$L=F(2s+d)+L'$, dove $L'$ è il lavoro fatto attraverso le gambe.
Si vede subito che:
$F(2s+d)+L'=(m+M)gs+mgd=>L'=(mg-F)d=(m-M)/2gd$
Mi pare che vada bene, anche questa era una catena cinematica chiusa.
Ho provato ad esplicitare i due lavori: $L_b=(M+m)/2g(2S+s)$ , $L_g=(M-(M+m)/2)gs$
Dove $M$ massa lavavetri, $m$ massa cabina, $S$ spostamento cabina rispetto a terra , $s$ spostamento lavavetri rispetto alla cabina.
Se invece prendiamo il solito esempio con motore che è vincolato a spostarsi verticalmente rispetto a terra con una certa velocità ... mettiamo che la cabina rimanga ferma (e quindi anche la fune) , quanto vale il lavoro compiuto dal motore ?
Sucsa, come mai ti sei fissato adesso...?
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