Applicazione delle Leggi del moto di Newton
Quello che segue è un esercizio guidato e già svolto ma che non sto capendo precisamente! Vedo che compare una nuova formula della velocità e non sto capendo la relazione che ha con quelle che ho già studiato 
Risposte
"Bad90":
..............
Proprio per capire come operare nel diagramma del corpo libero, provo a esporre ciò che scritto nella slide che segue:
.................
Ecco un esempio di esercizio a mio parere non molto chiaro, che forse farebbe rizzare i capelli (ammesso che ne abbia) a qualcuno (non a me, ma solo perchè ormai i capelli fanno parte dei miei ricordi...).
Nel riferimento inerziale della strada, un osservatore inerziale vedo solo l'effetto, dovuto all'andamento curvo (e qui anche sopraelevato) della strada stessa: la traiettoria della macchina "curva", quindi c'è una accelerazione centripeta, cioè diretta verso il centro di curvatura, che fa cambiare direzione al vettore velocità periferica $vecv$, che è tangente in ogni punto alla traiettoria stessa.
Nella ipotesi che la curva sia, almeno in un certo breve intervallo di tempo,, un archetto di cerchio e la velocità angolare sia $\omega = "costante"$, l'accelerazione centripeta è data in quel breve tempo da : $veca_c = -\omega^2*vecR$ , dove $vecR = vec(OP)$ è il raggio vettore orientato dal centro $O$ della curva al punto mobile $P$ rappresentato dalla macchina.
Quindi $veca_c$ è diretto costantemente verso il centro di curvatura (questo vale più in generale anche per una traiettoria curva qualsiasi, allora il raggio di curvatura è quello del cerchio osculatore).
L'accelerazione centripeta è data in questo esercizio solo dalla componente orizzontale della reazione del piano inclinato della strada sull'automobile : $veca_c = vecF_c/m$ , dove $vecF_c$ è la "forza centripeta", cioè la componente orizzontale detta prima, ed $m$ è la massa della macchina. Se la strada fosse piana, la forza centripeta sarebbe data dall'attrito tra gomme e suolo.
Invece, la "forza laterale sui passeggeri" di cui parla il testo esiste solo nel riferimento rotante della macchina, che essendo rotante non è un riferimento inerziale. Questa forza laterale è la "forza centrifuga", è una forza detta "apparente" o "fittizia" o "inerziale", e spinge i passeggeri dell'auto verso l'esterno.
Come si annulla la curvatura, si annulla sia la forza centripeta che la forza centrifuga. La prima si annulla perché il raggio di curvatura diventa infinito (la curvatura si annulla, la traiettoria ridiventa rettilinea : punto di vista dell'osservatore inerziale). La seconda si annulla perché il riferimento dell'auto cessa di ruotare (punto di vista dell'osservatore rotante).
Quesito 4
Un furgoncino viaggia a velocita' costante lungo una strada orizzontale. Dentro il furgone un pattino a rotelle, che e' allineato con la lunghezza del veicolo, e fermo sul pianale e un pallone di elio e' fermo contro il tetto. Si descrivano i moti del pattino e del pallone quando il conducente schiaccia il freno.
Risposta
Io penso he entrambi sono proiettati avanti, solo che nella teoria non mi viene spiegato ancora cio' che il quesito vorrebbe che gli dicessi, in quanto non riesco a dare una risposta!
Un furgoncino viaggia a velocita' costante lungo una strada orizzontale. Dentro il furgone un pattino a rotelle, che e' allineato con la lunghezza del veicolo, e fermo sul pianale e un pallone di elio e' fermo contro il tetto. Si descrivano i moti del pattino e del pallone quando il conducente schiaccia il freno.
Risposta
Io penso he entrambi sono proiettati avanti, solo che nella teoria non mi viene spiegato ancora cio' che il quesito vorrebbe che gli dicessi, in quanto non riesco a dare una risposta!
4) Per capire certi quesiti, devi avere chiarissima la differenza tra riferimenti inerziali e riferimenti non inerziali, e che cosa questa differenza implica.
Non basta sapere a memoria la definizione di riferimento inerziale, e poi non sapere applicarla a casi pratici.
Ti è mai capitato di essere in un autobus che viaggia a velocità costante, e poi l'autista frena di botto?
Non basta sapere a memoria la definizione di riferimento inerziale, e poi non sapere applicarla a casi pratici.
Ti è mai capitato di essere in un autobus che viaggia a velocità costante, e poi l'autista frena di botto?
"navigatore":
Ti è mai capitato di essere in un autobus che viaggia a velocità costante, e poi l'autista frena di botto?
Si, appena frena vieni lanciato avanti! Ma non sto capendo cosa devo dire piu' di questo!
Quesito 5
Risposta.
La sciolina è una sostanza che si interpone tra due superfici a contatto, consentendo un migliore scivolamento.
$ μ_s = $coefficiente di attrito statico.
$μ_k = $coefficiente di attrito cinetico.
Il rapporto$ (μ_s)/ (μ_k)$ ci fa capire che se $μ_s> μ_k$ allora il corpo resta fermo.
Il rapporto $(μ_s)/ (μ_k)$ ci fa capire che se $μs< μk$ allora il corpo si muove.
La sciolina tende a far diminuire la $μ_s$
Risposta.
La sciolina è una sostanza che si interpone tra due superfici a contatto, consentendo un migliore scivolamento.
$ μ_s = $coefficiente di attrito statico.
$μ_k = $coefficiente di attrito cinetico.
Il rapporto$ (μ_s)/ (μ_k)$ ci fa capire che se $μ_s> μ_k$ allora il corpo resta fermo.
Il rapporto $(μ_s)/ (μ_k)$ ci fa capire che se $μs< μk$ allora il corpo si muove.
La sciolina tende a far diminuire la $μ_s$
4)
Devi dire che fin quando il furgone viaggia a velocità costante in rettilineo, il riferimento è inerziale come è inerziale (nel problemino in esame) il riferimento terrestre, perché il moto del furgone è rettilineo uniforme rispetto al suolo.
E quindi, un corpo in quiete relativamente al furgone si muove con esso, alla stessa velocità rispetto alla Terra.
MA quando l'autista frena, il moto (sempre rispetto alla Terra) non è più uniforme, è "moto vario", per esempio uniformemente decelerato.
E quindi, c'è una accelerazione $veca$ diretta all'indietro rispetto al moto, che frena il furgone.
E quindi, nasce una "forza inerziale" che vale $-mveca$, la quale agisce in verso contrario ad $veca$ e cioè spinge la massa $m$ in avanti. Naturalmente nel conteggio delle forze agenti su $m$ ci va anche le eventuali forze resitenti che esercitano sul corpo i vincoli presenti, qualora non siano trascurabili. Per esempio, sul palloncino c'è da mettere in conto la resistenza esercitata dal soffitto e la resistenza dell'aria. Per i pattini probabilmente la resistenza dell'aria è trascurabile.
Ma se nessuno te le spiega queste cose, come puoi fare gli esercizi?
Possibile che il tuo libro prima di proporre gli esercizi non svolga un po' di teoria?
Devi dire che fin quando il furgone viaggia a velocità costante in rettilineo, il riferimento è inerziale come è inerziale (nel problemino in esame) il riferimento terrestre, perché il moto del furgone è rettilineo uniforme rispetto al suolo.
E quindi, un corpo in quiete relativamente al furgone si muove con esso, alla stessa velocità rispetto alla Terra.
MA quando l'autista frena, il moto (sempre rispetto alla Terra) non è più uniforme, è "moto vario", per esempio uniformemente decelerato.
E quindi, c'è una accelerazione $veca$ diretta all'indietro rispetto al moto, che frena il furgone.
E quindi, nasce una "forza inerziale" che vale $-mveca$, la quale agisce in verso contrario ad $veca$ e cioè spinge la massa $m$ in avanti. Naturalmente nel conteggio delle forze agenti su $m$ ci va anche le eventuali forze resitenti che esercitano sul corpo i vincoli presenti, qualora non siano trascurabili. Per esempio, sul palloncino c'è da mettere in conto la resistenza esercitata dal soffitto e la resistenza dell'aria. Per i pattini probabilmente la resistenza dell'aria è trascurabile.
Ma se nessuno te le spiega queste cose, come puoi fare gli esercizi?
Possibile che il tuo libro prima di proporre gli esercizi non svolga un po' di teoria?
Si ma la teoria che espone non basta per rispondere ai suoi quesiti! Adesso sto cercando su un'altro testo nella speranza di trovare qualcosa! Comunque adesso ho compreso perfettamente il concetto! 
Quesito 6
Risposta
Io direi che frena prima un veicolo più leggero, ma vorrei capirlo bene e non sono sicuro di quanto mi è venuto in mente, perchè in un altro testo ho trovato che la distanza di frenata non dipende dalla massa
Risposta
Io direi che frena prima un veicolo più leggero, ma vorrei capirlo bene e non sono sicuro di quanto mi è venuto in mente, perchè in un altro testo ho trovato che la distanza di frenata non dipende dalla massa
In teoria, lo spazio di frenata non dovrebbe dipendere dalla massa.
Ma bisogna dire : " a parità di altre condizioni", il moto si può considerare uniformemente decelerato. E chi se la sente di specificare tutte le altre condizioni? Io no.
Comunque, è meglio vedere che cosa dicono gli esperti in materia:
http://www.maecla.it/Fisica/Frenata_Santoro/Frenata.pdf
http://ebook.scuola.zanichelli.it/romen ... nata#15154
http://www.autoscuolacanturina.com/spaziofren.htm
http://www.polizia.pietraligure.sv.it/i ... 2&Itemid=5
Ma che razza di quesiti pone il tuo libro! Cose da matti, secondo me! Questi quesiti dovrebbero servire a capire le leggi di Newton?
Bad, funziona sempre lo scarico?
Ma bisogna dire : " a parità di altre condizioni", il moto si può considerare uniformemente decelerato. E chi se la sente di specificare tutte le altre condizioni? Io no.
Comunque, è meglio vedere che cosa dicono gli esperti in materia:
http://www.maecla.it/Fisica/Frenata_Santoro/Frenata.pdf
http://ebook.scuola.zanichelli.it/romen ... nata#15154
http://www.autoscuolacanturina.com/spaziofren.htm
http://www.polizia.pietraligure.sv.it/i ... 2&Itemid=5
Ma che razza di quesiti pone il tuo libro! Cose da matti, secondo me! Questi quesiti dovrebbero servire a capire le leggi di Newton?
Bad, funziona sempre lo scarico?
E' si
Adesso leggo ciò che c'è in quei link!
Adesso leggo ciò che c'è in quei link!
"navigatore":
In teoria, lo spazio di frenata non dovrebbe dipendere dalla massa.
Dai link che ho letto ho avuto modo di vedere che in realta' un camion impega piu spazio per arrestarsi rispetto ad una macchina! Non capisco perche' questa discordanza con quanto mi hai detto e invece il mio testo non mi dice nulla!
Ecco qui':
IL PESO DEL VEICOLO
Durante una frenata al limite (mi riferisco a veicoli privi di ABS), il peso della vettura influisce sulla distanza di arresto, a causa dello sforzo maggiore che bisogna esercitare sul pedale del freno. Al contrario, durante una frenata al bloccaggio, anche se il veicolo è pesante la distanza di arresto si allungherà di poco. Nel caso di un veicolo con rimorchio, il peso supplementare influenzerà nettamente il peso del veicolo trainante. Quindi sarà bene aumentare la distanza di sicurezza, allontanandosi dalla vettura che precede, in previsione di uno spazio di arresto necessariamente maggiore.
Ti consiglio di lasciarlo perdere questo quesito. Hai visto, proprio nel primo articolo che ti ho linkato, quali e quanti parametri influenzano il problema della distanza di arresto? Ma gli altri articoli non fanno proprio cenno alla massa, nè a tutti i fattori esaminati nell'articolo di Santoro. È difficile per me dare una risposta unica. Gli altri articoli parlano solo del "moto uniformemente decelerato" durante la frenata.
"navigatore":
Ti consiglio di lasciarlo perdere questo quesito. Hai visto, proprio nel primo articolo che ti ho linkato, quali e quanti parametri influenzano il problema della distanza di arresto? Ma gli altri articoli non fanno proprio cenno alla massa, nè a tutti i fattori esaminati nell'articolo di Santoro. È difficile per me dare una risposta unica. Gli altri articoli parlano solo del "moto uniformemente decelerato" durante la frenata.
Infatti, ho cercato parecchio per darmi una spiegazione, ma non ho trovato nulla di chiaro e specifico...........
Questo quesito e' da Water!
Cosa ne pensi del quesito 5? 
Quesito 7
Risposta
L’angolo di sbandamento deve essere aumentato! Questa circostanza ti fa capire che la forza centripeta non è compensata dalla forza che io immagino sulla x e che è la forza centrifuga. Aumentando la virata, la forza normale genererà un’ angolo e quindi una forza che tenderà a tenere in equilibrio e quindi tenderà a tirare il velivolo verso il centro dell’arco di circonferenza che sta percorrendo.
Risposta
L’angolo di sbandamento deve essere aumentato! Questa circostanza ti fa capire che la forza centripeta non è compensata dalla forza che io immagino sulla x e che è la forza centrifuga. Aumentando la virata, la forza normale genererà un’ angolo e quindi una forza che tenderà a tenere in equilibrio e quindi tenderà a tirare il velivolo verso il centro dell’arco di circonferenza che sta percorrendo.
Quesito 8
Risposta
Come definizione, il peso apparente è quella forza che viene misurata con una bilancia o con uno strumento di misura, si chiama apparente perché è una misura della forza che si oppone alla forza di gravità, insomma, si tratta di una misura della forza gravitazionale applicata ad un oggetto o corpo. Tipicamente è la misura della forza che vincola un oggetto al suolo, mentre il peso vero è la misura della forza gravitazionale applicata all’oggetto.
a) Si, si tratta di un forza apparente, infatti in fase di accelerazione il peso, che si intende anche la forza, può aumentare o diminuire.
b) Il sistema di riferimento non inerziale è il Jet e chi ci sta sopra! In un sistema di riferimento inerziale, un corpo non sottoposto ad alcune azioni, preserverà nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, in questo caso si ha una accelerazione del Jet che non è un riferimento inerziale, se avesse un velocità costante allora sarebbe un riferimento inerziale. Ricordo che in questo caso l’unico riferimento inerziale è la Terra che si può considerare in quiete.
Penso proprio che al punto c) si può non rispondere
Risposta
Come definizione, il peso apparente è quella forza che viene misurata con una bilancia o con uno strumento di misura, si chiama apparente perché è una misura della forza che si oppone alla forza di gravità, insomma, si tratta di una misura della forza gravitazionale applicata ad un oggetto o corpo. Tipicamente è la misura della forza che vincola un oggetto al suolo, mentre il peso vero è la misura della forza gravitazionale applicata all’oggetto.
a) Si, si tratta di un forza apparente, infatti in fase di accelerazione il peso, che si intende anche la forza, può aumentare o diminuire.
b) Il sistema di riferimento non inerziale è il Jet e chi ci sta sopra! In un sistema di riferimento inerziale, un corpo non sottoposto ad alcune azioni, preserverà nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, in questo caso si ha una accelerazione del Jet che non è un riferimento inerziale, se avesse un velocità costante allora sarebbe un riferimento inerziale. Ricordo che in questo caso l’unico riferimento inerziale è la Terra che si può considerare in quiete.
Penso proprio che al punto c) si può non rispondere
7) Non ho capito che cosa vuole il quesito.
Da quanto ti ho detto nella risposta all'esercizio 1, ti dovrebbe essere chiaro che non puoi parlare di equilibrio tra forza centripeta e forza centrifuga. Sono due concetti distinti.
La forza centripeta in un riferimento inerziale è causa della accelerazione centripeta, la quale fa ruotare il vettore velocità verso l'interno della traiettoria curva.
La forza centrifuga è invece una forza apparente, o fittizia, o inerziale, presente nel riferimento rotante e dovuta proprio alla rotazione. Io preferisco di gran lunga l'attributo " inerziale" .
8) Che c'entra il peso? Il passeggero è seduto, il peso lo sostiene il sedile. Qui parla di passeggeri "spinti indietro contro il sedile". Comunque la risposta, con queste precisazioni, può andare.
Da quanto ti ho detto nella risposta all'esercizio 1, ti dovrebbe essere chiaro che non puoi parlare di equilibrio tra forza centripeta e forza centrifuga. Sono due concetti distinti.
La forza centripeta in un riferimento inerziale è causa della accelerazione centripeta, la quale fa ruotare il vettore velocità verso l'interno della traiettoria curva.
La forza centrifuga è invece una forza apparente, o fittizia, o inerziale, presente nel riferimento rotante e dovuta proprio alla rotazione. Io preferisco di gran lunga l'attributo " inerziale" .
8) Che c'entra il peso? Il passeggero è seduto, il peso lo sostiene il sedile. Qui parla di passeggeri "spinti indietro contro il sedile". Comunque la risposta, con queste precisazioni, può andare.
Quesito 9
Risposta
Penso proprio di si, il peso di un corpo è sempre proporzionale alla sua massa!
La mia spiegazione è che la questione della forza centrifuga esercitata dalla Terra che gira, genera solo una forza contraria alla forza gravitazionale! Ma sinceramente non sto capendo cosa altro potrei dire per soddisfare la domanda del testo!
Risposta
Penso proprio di si, il peso di un corpo è sempre proporzionale alla sua massa!
La mia spiegazione è che la questione della forza centrifuga esercitata dalla Terra che gira, genera solo una forza contraria alla forza gravitazionale! Ma sinceramente non sto capendo cosa altro potrei dire per soddisfare la domanda del testo!
La forza centrifuga nel sistema rotante della Terra non è diretta in verso opposto al peso! È perpendicolare all'asse di rotazione terrestre. Comunque non ho capito neanche io che cosa vuole questa domanda. La "somma" di cui parla è una somma vettoriale! E la risultante è sempre proporzionale alla massa.
"navigatore":
La forza centrifuga nel sistema rotante della Terra non è diretta in verso opposto al peso! È perpendicolare all'asse di rotazione terrestre. Comunque non ho capito neanche io che cosa vuole questa domanda. La "somma" di cui parla è una somma vettoriale! E la risultante è sempre proporzionale alla massa.
Ok, adesso prendo visione dei miei errori nel rispondere
Ti ringrazio!
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo