Attrito e forza centripeta
Ciao a tutti, non riesco a comprendere come sia possibile che la forza di attrito giochi il ruolo di forza centripeta quando un'automobile affronta una curva.
Ringrazio in anticipo chiunque mi aiuti a far chiarezza.
Ringrazio in anticipo chiunque mi aiuti a far chiarezza.
Risposte
qualsiasi tipo di forza può svolgere la funzione di forza centripeta
il nome "Forza Centripeta" è il nome che viene dato alla risultante delle componenti radiali di tutte le forze, quelle forze che insomma hanno una componete che punta verso il centro dell'arco di circonferenza che il punto sta percorrendo in quel momento (perchè il centro della circonferenza può essere "fisso" o mobile, ma lasciamo perdere questo fatto), come ci suggerisce il nome...
nel caso quindi di macchina che curva, senza che la strada sia inclinata, l'unica forza che ha componente radiale è l'attrito tra pneumatici e strada, e quindi è quella la forza centripeta.
un altro esempio. il lancio del martello. quando l'atleta rotea sul posto, sul martello (ammettendo che ruoti su una circonferenza orizzontale) la forza centripeta è dalla dal tiro della corda tesa.
come vedi, non c'è mai una forza centripeta, ma varie forze che hanno la funzione diciamo di essere centripete
ripeto, il concetto da capire è che la forza centripeta non è una forza come per esempio il peso, che è dovuto all'attrazione che la terra ha su di noi, o l'attrito che si ha per lo sfregamento di due superfici. è solo il nome che si da alla componente radiale della risultante di tutte le forze.
il nome "Forza Centripeta" è il nome che viene dato alla risultante delle componenti radiali di tutte le forze, quelle forze che insomma hanno una componete che punta verso il centro dell'arco di circonferenza che il punto sta percorrendo in quel momento (perchè il centro della circonferenza può essere "fisso" o mobile, ma lasciamo perdere questo fatto), come ci suggerisce il nome...
nel caso quindi di macchina che curva, senza che la strada sia inclinata, l'unica forza che ha componente radiale è l'attrito tra pneumatici e strada, e quindi è quella la forza centripeta.
un altro esempio. il lancio del martello. quando l'atleta rotea sul posto, sul martello (ammettendo che ruoti su una circonferenza orizzontale) la forza centripeta è dalla dal tiro della corda tesa.
come vedi, non c'è mai una forza centripeta, ma varie forze che hanno la funzione diciamo di essere centripete
ripeto, il concetto da capire è che la forza centripeta non è una forza come per esempio il peso, che è dovuto all'attrazione che la terra ha su di noi, o l'attrito che si ha per lo sfregamento di due superfici. è solo il nome che si da alla componente radiale della risultante di tutte le forze.
La questione della forza centripeta mi è perfettamente chiara, ciò che non capisco è come faccia la forza di attrito tra pneumatici e strada a puntare verso il centro: mi viene da pensarla uscente, non entrante (in fondo si deve opporre al movimento no?)
L'auto quando curva percorrendo un arco di circonferenza ha il vettore velocità che è tangente all'arco e in direzione uscente, quindi l'attrito è entrante.
Io immagino la situazione reale, in cui (in moto) sto curvando e penso che se accelero bruscamente allora la ruota posteriore slitterebbe andando verso l'esterno della circonferenza dato che ho vinto la forza di attrito (che allora puntava verso l'interno)
Io immagino la situazione reale, in cui (in moto) sto curvando e penso che se accelero bruscamente allora la ruota posteriore slitterebbe andando verso l'esterno della circonferenza dato che ho vinto la forza di attrito (che allora puntava verso l'interno)
"nessuno.nobody":
L'auto quando curva percorrendo un arco di circonferenza ha il vettore velocità che è tangente all'arco e in direzione uscente, quindi l'attrito è entrante.
Perdonami, ma questa non l'ho capita.
Se il vettore velocità è tangente all'arco (giustamente), allora non è radiale e quindi non capisco come fai a dire che entra o esce dall'arco.
Scusami ho detto una cosa senza senso. (anche perché intendevo dire l'accelerazione dato che sotto ho fatto un esempio usando quella)
L'esempio sotto invece penso che abbia senso ma solo nel caso in cui mentre sei in curva imprimi un accelerazione al veicolo, allora si nota che abbiamo vinto la forza d'attrito.
Nel caso in cui non imprimiamo un accelerazione, penso che ci troviamo nel caso in cui siamo in un sistema non inerziale ed entrano in gioco le forze apparenti.
Comunque, si attende la risposta di chi è più competente (che è meglio xD)
L'esempio sotto invece penso che abbia senso ma solo nel caso in cui mentre sei in curva imprimi un accelerazione al veicolo, allora si nota che abbiamo vinto la forza d'attrito.
Nel caso in cui non imprimiamo un accelerazione, penso che ci troviamo nel caso in cui siamo in un sistema non inerziale ed entrano in gioco le forze apparenti.
Comunque, si attende la risposta di chi è più competente (che è meglio xD)
Riccardo, sono di corsa....
La risposta di Eugenio contiene già tutti gli elementi per capire adeguatamente la forza centripeta: pensa all'esempio del lanciatore di martello, o di te che fai roteare un sasso legato a un filo che tieni con la mano. La tensione che la tua mano esercita sul filo, e si trasmette al sasso, fa cambiare in continuità la direzione del vettore velocità, che in ogni punto è tangente alla circonferenza; per effetto della "accelerazione centripeta" ( rapporto tra forza centripeta e massa del sasso) il vettore velocita, che deve rimanere tangente alla circonferenza, deve ruotare così come ruota il filo: vettore velocità e filo rimangono sempre perpendicolari tra loro durante il moto circolare.
Percio il vettore "accelerazione centripeta" punta sempre verso il centro, come la forza di attrito agente sulle gomme della tua auto : è la forza di attrito in questo caso che svolge la stessa funzione di " forza nel filo" che tiene il sasso e rotea rispetto a te.
Ma poi, Eugenio potrà spiegarti tutto ciò che vuoi. Ciao.
La risposta di Eugenio contiene già tutti gli elementi per capire adeguatamente la forza centripeta: pensa all'esempio del lanciatore di martello, o di te che fai roteare un sasso legato a un filo che tieni con la mano. La tensione che la tua mano esercita sul filo, e si trasmette al sasso, fa cambiare in continuità la direzione del vettore velocità, che in ogni punto è tangente alla circonferenza; per effetto della "accelerazione centripeta" ( rapporto tra forza centripeta e massa del sasso) il vettore velocita, che deve rimanere tangente alla circonferenza, deve ruotare così come ruota il filo: vettore velocità e filo rimangono sempre perpendicolari tra loro durante il moto circolare.
Percio il vettore "accelerazione centripeta" punta sempre verso il centro, come la forza di attrito agente sulle gomme della tua auto : è la forza di attrito in questo caso che svolge la stessa funzione di " forza nel filo" che tiene il sasso e rotea rispetto a te.
Ma poi, Eugenio potrà spiegarti tutto ciò che vuoi. Ciao.
"navigatore":
Riccardo, sono di corsa....
La risposta di Eugenio contiene già tutti gli elementi per capire adeguatamente la forza centripeta: pensa all'esempio del lanciatore di martello, o di te che fai roteare un sasso legato a un filo che tieni con la mano. La tensione che la tua mano esercita sul filo, e si trasmette al sasso, fa cambiare in continuità la direzione del vettore velocità, che in ogni punto è tangente alla circonferenza; per effetto della "accelerazione centripeta" ( rapporto tra forza centripeta e massa del sasso) il vettore velocita, che deve rimanere tangente alla circonferenza, deve ruotare così come ruota il filo: vettore velocità e filo rimangono sempre perpendicolari tra loro durante il moto circolare.
Percio il vettore "accelerazione centripeta" punta sempre verso il centro, come la forza di attrito agente sulle gomme della tua auto : è la forza di attrito in questo caso che svolge la stessa funzione di " forza nel filo" che tiene il sasso e rotea rispetto a te.
Ma poi, Eugenio potrà spiegarti tutto ciò che vuoi. Ciao.
tu mi sopravvaluti auhahuahuahu
"Riccardo Desimini":
La questione della forza centripeta mi è perfettamente chiara, ciò che non capisco è come faccia la forza di attrito tra pneumatici e strada a puntare verso il centro: mi viene da pensarla uscente, non entrante (in fondo si deve opporre al movimento no?)
vediamo se riesco a essere chiaro e a non dire fesserie...
prendiamo un caso molto semplice e ideale. due ruote indeformabili ,collegate da una asta rigida, e un manubrio che orienti le due ruote, un volante insomma. tutto questo sopra un piano con attrito e c'è rotolamento senza strisciamento.
dal momento in cui te muovi le ruote col manubrio la forza di attrito, prima diretta perpendicolarmente all'asta che collega le due ruote, si inclina con le ruote. l'attrito acquista quindi una componente anche parallela all'asta che collega le due ruote, e quella sarà la forza centripeta.
io me la sono figurata così...
ho preso un caso molto semplice per poterci ragionare sopra per figurarci circa cosa accada.
se ho sbagliato che qualcuno mi corregga...
Riccardo, Eugenio,
per tagliare la famosa testa al famoso toro ( ma quanti tori ci sono al mondo?), metto il link a questa discussione, in cui il navigatore aveva qualche idea sbagliata (vedi che a tutte le età si può sbagliare....o forse era solo offuscata dal tempo passato dagli studi...), dove ho messo alla fine una pagina di un libro di Fisica, in cui la forza centripeta e la centrifuga sono spiegati bene.
Te ne raccomando vivamente la lettura, almeno della paginetta del libro.
differenza-tra-forza-peso-e-forza-di-gravita-t92276.html
Ma poi, su forza centripeta e centrifuga ci sono moltissimi topic sul forum, ne trovi quanti ne vuoi.
per tagliare la famosa testa al famoso toro ( ma quanti tori ci sono al mondo?), metto il link a questa discussione, in cui il navigatore aveva qualche idea sbagliata (vedi che a tutte le età si può sbagliare....o forse era solo offuscata dal tempo passato dagli studi...), dove ho messo alla fine una pagina di un libro di Fisica, in cui la forza centripeta e la centrifuga sono spiegati bene.
Te ne raccomando vivamente la lettura, almeno della paginetta del libro.
differenza-tra-forza-peso-e-forza-di-gravita-t92276.html
Ma poi, su forza centripeta e centrifuga ci sono moltissimi topic sul forum, ne trovi quanti ne vuoi.
perchè, il mio ultimo esempio era una fesseria?? 
non mi offendo mica se me lo dici. anzi!
non mi offendo mica se me lo dici. anzi!
Eugè , tu dici " spero di non dire fesserie" e tu stesso dici : " perché, ho detto fesserie?"
MA va là ! Tu non dici fesserie...per lo meno, le fesserie se le dici sono ben pensate! ....e vuoi mettere? C'è chi dice fesserie senza nemmeno pensarci due volte!!!
Io scherzo eh!
Ma avete mangiato e bevuto troppo a Natale?
Buon anno Eugè.
MA va là ! Tu non dici fesserie...per lo meno, le fesserie se le dici sono ben pensate! ....e vuoi mettere? C'è chi dice fesserie senza nemmeno pensarci due volte!!!
Io scherzo eh!
Ma avete mangiato e bevuto troppo a Natale?
Buon anno Eugè.
Io continuo a non capire, pertanto cerco di esprimere meglio il mio dubbio.
Consideriamo per semplicità una sola ruota; quando la macchina prosegue in linea retta, la forza di attrito è diretta in senso opposto al vettore velocità. Nel momento in cui comincia a sterzare verso destra, il vettore velocità e la forza di attrito seguono la rotazione della ruota, ma in questo modo la forza d'attrito è tangente alla traiettoria.
Come fa ad avere una componente radiale diretta verso il centro?
Consideriamo per semplicità una sola ruota; quando la macchina prosegue in linea retta, la forza di attrito è diretta in senso opposto al vettore velocità. Nel momento in cui comincia a sterzare verso destra, il vettore velocità e la forza di attrito seguono la rotazione della ruota, ma in questo modo la forza d'attrito è tangente alla traiettoria.
Come fa ad avere una componente radiale diretta verso il centro?
"navigatore":
Eugè , tu dici " spero di non dire fesserie" e tu stesso dici : " perché, ho detto fesserie?"
MA va là ! Tu non dici fesserie...per lo meno, le fesserie se le dici sono ben pensate! ....e vuoi mettere? C'è chi dice fesserie senza nemmeno pensarci due volte!!!
Io scherzo eh!
Ma avete mangiato e bevuto troppo a Natale?
Buon anno Eugè.
ovviamente ci ben penso! che devo fare?!
comunque per natale non ho mangiato, ne bevuto tanto....ma questo capodanno mi sa metto il 4x4, ginocchi e gomiti
e buon anno a te Navigatore
in questo caso poi, quell'esempio che ho portato mi era venuto in mente sul momento, quindi, nonostante ci avessi pensato un pochetto per confermarne la validità, ne ero, e ne sono tutt'ora molto insicuro.
comunque credo che il tuo problema riccardo sia che cerchi di figurarti il problema con una sola ruota, approssimando la macchina a punto materiale. e questa approssimazione è troppo "forte" per lo studio del problema che ti poni...va bene invece per uno studio cinematico della macchina, per esempio
se navigatore dice il mio esempio di prima va bene , dovrebbe farti capire come mai ci viene a essere una componente dell'attrito anche centripeta.
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