Attrito statico e uomo che cammina: il dilemma!
Ritorno su argomenti ormai trattati ampiamente ma forse c'e' ancora qualcosa che mi sfugge e a tal proposito ho fatto un grafico.
Un uomo cammina verso destra su una tavola di legno (in presenza quindi di attrito statico) mentre la tavola poggia su una superficie senza attrito supponiamo sia ghiaccio.
L'uomo esercita una forza $F$ sulla tavola con verso opposto a quello di movimento con il piede destro.
La forza di attrito statico $Fa$ permette al piede di non farlo slittare e, correggetemi se sbaglio, dovrebbe essere uguale in modulo alla forza $F$ esercitata dal piede perchè diversamente (se la forza supera l'attrito) il piede slitterebbe.
Detto questo veniamo alla terza legge di Newton, qual è la forza uguale e contraria che imprime la tavola al corpo? E' la forza di attrito oppure si parla di una terza forza?
Poi in questa circostanza se le due forze $Fa$ e $F$ sono equilibrate, allora il piede è in equilibrio di forze quindi non dovrebbe star fermo? Allora mi chiedo da dove salta fuori la forza che ti porta in avanti se le due forze sono in equilibrio?
Se invece la superficie della tavola fosse liscia cioè senza attrito allora avrei che persona e tavola si sposterebbero entrambi ciascuno in direzione opposta. Corretto?
[fcd="attrito"][FIDOCAD]
LI 75 45 75 30 2
TY 42 81 4 3 0 0 2 * superficie senza attrito
LI 70 60 75 45 2
LI 75 45 81 60 2
EV 71 17 79 25 2
LI 75 30 85 30 2
LI 85 30 65 30 2
LI 75 30 75 25 2
LI 91 20 114 20 2
FCJ 2 0 3 2 0 0
TY 114 13 4 3 0 0 2 * Fu
LI 30 80 30 60 5
LI 30 60 53 60 5
LI 98 60 117 60 5
LI 117 60 117 80 5
LI 10 80 135 80 7
TY 7 83 4 3 0 0 7 * Fg
LI 75 60 53 60 9
FCJ 2 0 3 2 0 0
LI 30 80 8 80 9
FCJ 2 0 3 2 0 0
TY 53 64 4 3 0 0 9 * F
LI 75 60 98 60 10
FCJ 2 0 3 2 0 0
TY 95 64 4 3 0 0 10 * Fa
TY 3 54 4 3 0 0 13 * sup. con attrito[/fcd]
Un uomo cammina verso destra su una tavola di legno (in presenza quindi di attrito statico) mentre la tavola poggia su una superficie senza attrito supponiamo sia ghiaccio.
L'uomo esercita una forza $F$ sulla tavola con verso opposto a quello di movimento con il piede destro.
La forza di attrito statico $Fa$ permette al piede di non farlo slittare e, correggetemi se sbaglio, dovrebbe essere uguale in modulo alla forza $F$ esercitata dal piede perchè diversamente (se la forza supera l'attrito) il piede slitterebbe.
Detto questo veniamo alla terza legge di Newton, qual è la forza uguale e contraria che imprime la tavola al corpo? E' la forza di attrito oppure si parla di una terza forza?
Poi in questa circostanza se le due forze $Fa$ e $F$ sono equilibrate, allora il piede è in equilibrio di forze quindi non dovrebbe star fermo? Allora mi chiedo da dove salta fuori la forza che ti porta in avanti se le due forze sono in equilibrio?
Se invece la superficie della tavola fosse liscia cioè senza attrito allora avrei che persona e tavola si sposterebbero entrambi ciascuno in direzione opposta. Corretto?
[fcd="attrito"][FIDOCAD]
LI 75 45 75 30 2
TY 42 81 4 3 0 0 2 * superficie senza attrito
LI 70 60 75 45 2
LI 75 45 81 60 2
EV 71 17 79 25 2
LI 75 30 85 30 2
LI 85 30 65 30 2
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TY 114 13 4 3 0 0 2 * Fu
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TY 95 64 4 3 0 0 10 * Fa
TY 3 54 4 3 0 0 13 * sup. con attrito[/fcd]
Risposte
"zio_mangrovia":
Poi in questa circostanza se le due forze $Fa$ e $F$ sono equilibrate, allora il piede è in equilibrio di forze quindi non dovrebbe star fermo?
Perché dovrebbe star fermo? È la solita "fregatura" della terza legge: sul piede agisce solo la forza d'attrito e quindi il piede si sposta così come si sposta la tavola di legno sul ghiaccio a causa della forza impressale dal piede (supposto che non ci sia attrito tra tavola e ghiaccio) ... è la stessa cosa del classico "camminare su una barca ferma in mezzo al lago" ...
Cordialmente, Alex
"axpgn":[/quote]
[quote="zio_mangrovia"]
Perché dovrebbe star fermo? È la solita "fregatura" della terza legge: sul piede agisce solo la forza d'attrito e quindi il piede si sposta così come si sposta la tavola di legno sul ghiaccio a causa della forza impressale dal piede (supposto che non ci sia attrito tra tavola e ghiaccio) ...
quindi la forza di reazione (3a legge di N), in risposta alla forza "piede" esercitata sulla tavola, è la forza di attrito che la tavola esercita sul piede?
Nel caso tavola e superficie di ghiaccio invece questa forza di reazione non esiste?
Non ho capito.
"zio_mangrovia":
… quindi la forza di reazione (3a legge di N), in risposta alla forza "piede" esercitata sulla tavola, è la forza di attrito che la tavola esercita sul piede?
Sì.
"zio_mangrovia":
Nel caso tavola e superficie di ghiaccio invece questa forza di reazione non esiste?
Se supponiamo che NON ci sia attrito tra tavola e ghiaccio allora NON ci sarà nessuna forza orizzontale della tavola sul ghiaccio e conseguentemente nessuna reazione del ghiaccio sulla tavola (verticalmente c'è la forza peso e quindi la reazione del ghiaccio ma anch'essa verticale quindi non c'è spostamento lungo la verticale, ovviamente sempre idealmente parlando).
Se invece c'è attrito anche tra tavola e ghiaccio, avviene la stessa cosa: la tavola "spinge" il ghiaccio il quale "reagisce" con una forza uguale e contraria.
"axpgn":
Se supponiamo che NON ci sia attrito tra tavola e ghiaccio allora NON ci sarà nessuna forza orizzontale della tavola sul ghiaccio e conseguentemente nessuna reazione del ghiaccio sulla tavola
Mi mancava questo pezzo.
Però ho ancora un ultimissimo dubbiettino!
Se p.e. esercitassi una forza sulla tavola da destra verso sinistra dandogli una spinta, adesso la forza ci sarebbe ma il fatto che sia assente attrito fa si che venga meno la 3a legge di Newton? Cioè non è possibile individuare una forza di reazione?
Non l'ho capita 
Intendi "oltre al piede che spinge la tavola e la reazione della tavola verso il piede, applico un'altra forza alla tavola in direzione orizzontale"?
Certo che c'è la reazione della tavola verso chi spinge!
Quello che continua a sfuggirti è quello che sfugge a tanti quando parlano della terza legge: le forze di azione e reazione NON agiscono sullo stesso corpo ma su corpi DIVERSI quindi NON possono MAI equilibrarsi fra loro (hanno lo stesso modulo, la stessa direzione, versi contrari ma su corpi DIVERSI) … ok?
Intendi "oltre al piede che spinge la tavola e la reazione della tavola verso il piede, applico un'altra forza alla tavola in direzione orizzontale"?
Certo che c'è la reazione della tavola verso chi spinge!
Quello che continua a sfuggirti è quello che sfugge a tanti quando parlano della terza legge: le forze di azione e reazione NON agiscono sullo stesso corpo ma su corpi DIVERSI quindi NON possono MAI equilibrarsi fra loro (hanno lo stesso modulo, la stessa direzione, versi contrari ma su corpi DIVERSI) … ok?
intendevo un'altra cosa mi sono espresso male, ho la superficie ghiacciata sopra alla quale una sola tavola di legno.
Non c'e' nessun altro corpo.
Imprimo una spinta alla tavola, quindi c'e' una forza che la spinge sulla superficie ghiacciata.
In questo caso manca l'attrito ma ho una forza che ho impresso al mio corpo.
Non ho la forza di reazione perchè in questo caso manca l'attrito?
Non c'e' nessun altro corpo.
Imprimo una spinta alla tavola, quindi c'e' una forza che la spinge sulla superficie ghiacciata.
In questo caso manca l'attrito ma ho una forza che ho impresso al mio corpo.
Non ho la forza di reazione perchè in questo caso manca l'attrito?
](/datas/uploads/forum/emoji/eusa_wall.gif "Brick wall")
... allora è inutile ... 
Se un corpo dà una spinta alla tavola, la tavola da una spinta uguale ma di verso contrario al corpo che l'ha spinta.
Se non ci sono altre forze in ballo, ognuno dei due corpi si muoverà nella stessa direzione ma in versi contrari con un'accelerazione che dipenderà dalle relative masse.
Lo dico per l'ultima volta: le due forze (azione e reazione se così vogliamo chiamarle) agiscono su corpi DIVERSI.
Cordialmente, Alex
Il concetto che nella 3a legge di Newton che le forze siano applicate applicate a corpi diversi è chiarissimo, ma non riesco a spiegare correttamente i miei dubbi. Ci riprovo? Ovviamente non mi aspetto una risposta, ho oltrepassato il limite.
Immagino la superficie ghiacciata come un corpo e la tavola come l'altro corpo e posso dire che la 3a legge di Newton è applicabile alle forza peso che viene esercitata dalla tavola sul ghiaccio e la forza normale esercitata dalla superficie di ghiaccio sulla tavola, sono corpi diversi. Mi è chiarissimo.
Questo è il punto, ho difficoltà a capire questo.
Perchè non ci sarà nessuna forza orizzontale della tavola sul ghiaccio? Perchè con l'attrito si e senza attrito nessuna forza?
Immagino la superficie ghiacciata come un corpo e la tavola come l'altro corpo e posso dire che la 3a legge di Newton è applicabile alle forza peso che viene esercitata dalla tavola sul ghiaccio e la forza normale esercitata dalla superficie di ghiaccio sulla tavola, sono corpi diversi. Mi è chiarissimo.
Se supponiamo che NON ci sia attrito tra tavola e ghiaccio allora NON ci sarà nessuna forza orizzontale della tavola sul ghiaccio e conseguentemente nessuna reazione del ghiaccio sulla tavola
Questo è il punto, ho difficoltà a capire questo.
Perchè non ci sarà nessuna forza orizzontale della tavola sul ghiaccio? Perchè con l'attrito si e senza attrito nessuna forza?
"zio_mangrovia":
Perchè con l'attrito sì e senza attrito nessuna forza?
Perchè le forze orizzontali sono appunto forze DI ATTRITO. Per cui, senza attrito, niente forza...
"mgrau":
[quote="zio_mangrovia"]Perchè con l'attrito sì e senza attrito nessuna forza?
Perchè le forze orizzontali sono appunto forze DI ATTRITO. Per cui, senza attrito, niente forza...[/quote]
ho capito! Grazie
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