Dinamica asta in rotazione con anelli
Salve ragazzi, ho un problema:
Un'asta orizzontale omogenea, avente lunghezza 4l e massa M, ruota senza attrito attorno a un asse verticale con velocità w_0. Due piccoli anelli, ciascuno di massa m, liberi di scorrere senza attrito lungo l'asta, si trovano inizialmente a distanza l/2 dal centro dell'asta.
Calcolare nell'istante in cui gli anelli si trovano a distanza l dall'asse:
a) velocità angolare;
b) velocità relativa all'asta degli anelli;
c) la forza che ciascun anello imprime sull'asta.
Intanto ho notato che il centro di massa rimane costantemente nella stessa posizione.
Per trovare la velocità angolare nel secondo istante ho impostato la conservazione del momento angolare:
Iw_0=I'w_f, ma di questo passaggio non sono sicuro, visto che in un istante generico penso che gli anelli trasmettino delle forze sull'asta, quindi è sbagliato dire che il momento meccanico sia uguale a zero. Invece ciò che si conserva è l'energia meccanica. Ma mi darebbe 2 incognite, velocità angolare e relativa dei due anelli.
Ancora mille grazie dell'aiuto che fornite.
Un'asta orizzontale omogenea, avente lunghezza 4l e massa M, ruota senza attrito attorno a un asse verticale con velocità w_0. Due piccoli anelli, ciascuno di massa m, liberi di scorrere senza attrito lungo l'asta, si trovano inizialmente a distanza l/2 dal centro dell'asta.
Calcolare nell'istante in cui gli anelli si trovano a distanza l dall'asse:
a) velocità angolare;
b) velocità relativa all'asta degli anelli;
c) la forza che ciascun anello imprime sull'asta.
Intanto ho notato che il centro di massa rimane costantemente nella stessa posizione.
Per trovare la velocità angolare nel secondo istante ho impostato la conservazione del momento angolare:
Iw_0=I'w_f, ma di questo passaggio non sono sicuro, visto che in un istante generico penso che gli anelli trasmettino delle forze sull'asta, quindi è sbagliato dire che il momento meccanico sia uguale a zero. Invece ciò che si conserva è l'energia meccanica. Ma mi darebbe 2 incognite, velocità angolare e relativa dei due anelli.
Ancora mille grazie dell'aiuto che fornite.
Risposte
Le forze che si esercitano tra asta e anello sono interne al sistema, quindi hanno momento nullo rispetto a qualsiasi polo