Conservazione M. angolare. Si ma microscopicamente?

tmox
Gentili utenti del forum, buongiorno.

Se ci sediamo su una sedia girevole ed iniziamo a girare su noi stessi con le braccia aperte, chiudendole ci accorgiamo che la nostra velocità angolare aumenta.
E' un tipico esempio della conservazione del momento angolare. Chiudendo le braccia abbiamo diminuito il nostro momento di inerzia e dunque la velocità angolare aumenterà nel rispetto della formula

L=I*w=cost

I = momento di inerzia
w = velocità angolare

Spesso gli astronauti in orbita si divertono a volteggiare nella stazione spaziale, aprendo e chiudendo le braccia e giocando con questo fenomeno fisico, in quanto liberi da qualunque attrito (apparte l'aria).

Questo argomento è stato trattato diverse volte nel forum, la mia domanda però è la seguente:

Quale fenomeno fisico viene a coinvolgere la materia del sistema (corpo umano o meno che sia) per far si che questo aumenti la velocità angolare? Cosa avviene in termini di forze che trasmettono il moto a tutti i punti materiali che costituiscono il nostro corpo?
La conservazione del momento angolare aiuta a prevedere e sfruttare il fenomeno appena descritto in ingegneria e fisica, ma l'interpretazione microscopica del fenomeno è del tutto assente sul mio libro.

In secondo luogo vorrei chiedere, per il tipico esempio dello studente sullo sgabello girevole e la ruota tra le mani, dove vengono ad agire le forze che comportano la rotazione dello studente. Ovviamente il punto di contatto tra le mani e l'asse della ruota è sede della trasmissione delle forze. Ma le forze in gioco sono provocate dal fatto che la ruota gira? Anche in questo caso il concetto della conservazione mi è chiaro, ma vorrei capire meglio cosa avviene a livello microscopico.

Grazie mille :-)

Risposte
tmox
"Faussone":
[quote="tmox"]

In questo caso non sto chiedendo affatto una risposta semplice ed intuitiva. Vorrei solo comprendere perchè resta in piedi la trottola e la ruota non cade, spiegandolo diversamente dalle forze di Coriolis, che esigono un sistema di riferimento non inerziale. Non ho nessun problema con F=ma : :-)
Se sapete aiutarmi a capire perchè la trottola resta in piedi considerando anche un sistema di rif. inerziale avrò colmato il mio dubbio.


Se è così allora perché non ti va bene la spiegazione basata sulla seconda equazione cardinale, cioè sul momento angolare? E' quella la spiegazione migliore, secondo me.
In altre parole dai principi della dinamica di Newton discendono le equazioni cardinali e da quelle discende la spiegazione del moto di precessione o del perchè il ragazzo che chiude le braccia aumenta la propria velocità angolare.
Quale passaggio tra questi ti appare debole? Perchè dici che vorresti una spiegazione alternativa a quella basata sul momento angolare? E soprattutto che significa "accettazione di un teorema proposto da qualcun'altro"?[/quote]

Vorrei semplicemente osservare il problema anche da un sistema di riferimento inerziale. Solo per completezza.
Avevi menzionato l'inerzia. Volevo saperne di più...

Faussone
"tmox":

Vorrei semplicemente osservare il problema anche da un sistema di riferimento inerziale. Solo per completezza.
Avevi menzionato l'inerzia. Volevo saperne di più...


Appunto: basta applicare in tal caso le equazioni cardinali. Scorciatoie non ce ne sono. Anche la spiegazione con la forza di Coriolis, nel sistema rotante alla velocità della precessione, che avevo data nell'altra discussione, non è che sia un granché: certamente non spiega il moto, né il perché si innesca la precessione.

Parlavo di inerzia proprio perché alla fine la precessione (e l'aumento di velocità angolare del ragazzo che chiude la braccia) è un effetto in ultima analisi dovuto ai principi della dinamica di Newton.

tmox
D'accordo. Grazie davvero per avermi seguito :-)

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