Dov'è applicata questa forza?
Salve ragazzi,
ho un problemino a capire questo esercizio di fisica.
Una ruota di un auto, assimilabile ad un cilindro omogeneo di massa $m=20\text{kg}$ e raggio $R=0.3\text{m}$, ruota con velocità angolare $\omega_0=60\text{rad/s}$ attorno ad un asse orizzontale coincidente con l'asse principale del cilindro. Ad un certo istante due feroidi (?!) aderiscono alla superficie laterale del cilindro, esercitando una forza complessiva in direzione normale $F=80\text{N}$; il coefficiente d'attrito tra le superfici a contatto è $\mu_d=0.4$. Calcolare...
Per iniziare a risolvere l'esercizio so già che mi serve il benedettissimo momento delle forze d'attrito. Mi è parso subito che (il suo modulo) fosse dato da
\[M=F\cdot R\cdot \mu_d\]
e me lo conferma il testo. Però, ragionandoci un po', questa cosa non è tanto scontata per me
da dove viene fuori?!
E' stato scelto qualche polo particolare?! Perchè se assumo come polo il centro di massa, il modulo del raggio vettore (dei punti in cui è applicata la forza) non posso calcolarlo (mi viene dato solo il raggio del cilindro, non l'altezza, che appunto dovrebbe coincidere con il doppio del modulo del raggio vettore).
Grazie in anticipo!
Giuseppe
ho un problemino a capire questo esercizio di fisica.
Una ruota di un auto, assimilabile ad un cilindro omogeneo di massa $m=20\text{kg}$ e raggio $R=0.3\text{m}$, ruota con velocità angolare $\omega_0=60\text{rad/s}$ attorno ad un asse orizzontale coincidente con l'asse principale del cilindro. Ad un certo istante due feroidi (?!) aderiscono alla superficie laterale del cilindro, esercitando una forza complessiva in direzione normale $F=80\text{N}$; il coefficiente d'attrito tra le superfici a contatto è $\mu_d=0.4$. Calcolare...
Per iniziare a risolvere l'esercizio so già che mi serve il benedettissimo momento delle forze d'attrito. Mi è parso subito che (il suo modulo) fosse dato da
\[M=F\cdot R\cdot \mu_d\]
e me lo conferma il testo. Però, ragionandoci un po', questa cosa non è tanto scontata per me
da dove viene fuori?! E' stato scelto qualche polo particolare?! Perchè se assumo come polo il centro di massa, il modulo del raggio vettore (dei punti in cui è applicata la forza) non posso calcolarlo (mi viene dato solo il raggio del cilindro, non l'altezza, che appunto dovrebbe coincidere con il doppio del modulo del raggio vettore).
Grazie in anticipo!
Giuseppe
Risposte
"Plepp":
Salve ragazzi,
ho un problemino a capire questo esercizio di fisica.
Una ruota di un auto, assimilabile ad un cilindro omogeneo di massa $m=20\text{kg}$ e raggio $R=0.3\text{m}$, ruota con velocità angolare $\omega_0=60\text{rad/s}$ attorno ad un asse orizzontale coincidente con l'asse principale del cilindro. Ad un certo istante due feroidi (?!) aderiscono alla superficie laterale del cilindro, esercitando una forza complessiva in direzione normale $F=80\text{N}$; il coefficiente d'attrito tra le superfici a contatto è $\mu_d=0.4$. Calcolare...
e me lo conferma il testo. Però, ragionandoci un po', questa cosa non è tanto scontata per me
E' stato scelto qualche polo particolare?! Perchè se assumo come polo il centro di massa, il modulo del raggio vettore (dei punti in cui è applicata la forza) non posso calcolarlo (mi viene dato solo il raggio del cilindro, non l'altezza, che appunto dovrebbe coincidere con il doppio del modulo del raggio vettore).
Grazie in anticipo!
Giuseppe
Giuseppe Plepp,
i "feroidi" sono, scrivendo la parola giusta : "ferodi" ( si legge con l'accento sulla "o" ) .
Non sono altro che striscie di materiale che si usa nei freni, e si consuma. Nel tuo caso sono due e sono applicati tangenzialmente sulla superficie laterale del cilindro, NON sulle basi del cilindro!( Però questo è solo un esercizio, perchè in realtà i freni non agiscono direttamente sulla superficie cilindrica della ruota).
Hai la forza complessiva da essi esercitata in direzione normale all'asse, hai il coefficiente di attrito, hai il raggio rispetto all'asse di rotazione, e quindi hai il momento frenante, che è quello cha hai scritto.
Che cosa vuoi di più dalla vita ? Un lucano? Ma Pisticci dov'è? E ti puoi calcolare quello che devi, e che immagino...
Carissimo 
M'è scappata una "i"
mannaggia...Comunque ora mi pare di capire cosa sono questi ordigni. Avevo pensato a oggetti tipo ganasce, per cui sono stato portato a pensare che il contatto avvenisse appunto sulle basi; anche perchè, come dici giustamente, non ho mai visto, nella mia breve "carriera" di motociclista, una moto/automobile i cui freni funzionino in questo modo
Ti ringrazio davvero!
PS. Pisticci? In Lucania, manco a farlo apposta Tu (posso darti del tu, vero?) di dove sei?
M'è scappata una "i"
mannaggia...Comunque ora mi pare di capire cosa sono questi ordigni. Avevo pensato a oggetti tipo ganasce, per cui sono stato portato a pensare che il contatto avvenisse appunto sulle basi; anche perchè, come dici giustamente, non ho mai visto, nella mia breve "carriera" di motociclista, una moto/automobile i cui freni funzionino in questo modo Ti ringrazio davvero!
PS. Pisticci? In Lucania, manco a farlo apposta
Tu (posso darti del tu, vero?) di dove sei?
"Plepp":
Salve ragazzi,
ho un problemino a capire questo esercizio di fisica.
Una ruota di un auto, assimilabile ad un cilindro omogeneo di massa $m=20\text{kg}$ e raggio $R=0.3\text{m}$, ruota con velocità angolare $\omega_0=60\text{rad/s}$ attorno ad un asse orizzontale coincidente con l'asse principale del cilindro. Ad un certo istante due feroidi (?!) aderiscono alla superficie laterale del cilindro, esercitando una forza complessiva in direzione normale $F=80\text{N}$; il coefficiente d'attrito tra le superfici a contatto è $\mu_d=0.4$. Calcolare...
Per iniziare a risolvere l'esercizio so già che mi serve il benedettissimo momento delle forze d'attrito. Mi è parso subito che (il suo modulo) fosse dato da
\[M=F\cdot R\cdot \mu_d\]
e me lo conferma il testo. Però, ragionandoci un po', questa cosa non è tanto scontata per me
E' stato scelto qualche polo particolare?! Perchè se assumo come polo il centro di massa, il modulo del raggio vettore (dei punti in cui è applicata la forza) non posso calcolarlo (mi viene dato solo il raggio del cilindro, non l'altezza, che appunto dovrebbe coincidere con il doppio del modulo del raggio vettore).
Grazie in anticipo!
Giuseppe
Ciao Plepp! E' detto ferodo il materiale d'attrito di cui è fatta la pastiglia della pinza del freno
A seguito della forza normale (superficiale) che le due pastiglie esercitano contro la superficie del disco e a seguito dello strisciamento delle pastiglie rispetto al disco, si ha che si generano due forze frenanti $vec F_1$ e $vec F_2$, applicate in corrispondenza dei punti $P_1$ e $P_2$ in cui le pasticche toccano il disco, giacenti sulla superficie di quest'ultimo e avente direzione ortogonale alla congiungente il centro del disco e i rispettivi punti di applicazione.
Non so se mi sono spiegato ma, soprattutto, non so se quello che ho detto sia corretto
Per capire come funziona un freno a disco basta che guardi questa foto:
http://www.google.it/imgres?q=freno+a+d ... ,s:0,i:126
Ops, mi sono accorto che la mia descrizione non è aderente al testo del problema, anche se credo sia più realistica.
Hey Lisdap Si, grazie, so come funziona un freno a disco (devo dire che hai scelto proprio un bel modello) Ho guidato per 4/5 anni una moto (non uno scooter ).
Si, grazie, so come funziona un freno a disco (devo dire che hai scelto proprio un bel modello) Ho guidato per 4/5 anni una moto (non uno scooter ).
"Plepp":
Hey Lisdap
Ok, del resto era scontato che tu lo sapessi (essendo uno studente di Ingegneria, giusto?).
Comunque vorrei sapere che razza di freno ha in testa colui che ha scritto il problema
A giudicare dalla descrizione, mi verrebbe da pensare che sia un fisico (i fisici infatti, nonostante si adoperino per la descrizione del mondo reale, sono famosi per i loro problemi poco aderenti alla realtà o addirittura impossibili da sperimentare
)
"lisdap":
Ok, del resto era scontato che tu lo sapessi (essendo uno studente di Ingegneria, giusto?).
Faccio anche io Meccanica come te
Quanto ai Fisici. Non saprei che razza di freno aveva in mente il Fisico che ha scritto questo testo, e non so se i Fisici siano tutti così (ma non penso), ma ti assicuro che lui è sulla mia "lista nera"
Ha commesso un reato contro l'umanità scrivendo sto maledetto libro!
"Plepp":
Faccio anche io Meccanica come te
Grande, forza Meccanica allora
"Plepp":
Ha commesso un reato contro l'umanità scrivendo sto maledetto libro!
Di che libro si tratta? Per caso del Mazzoldi?
Ahimè, si...purtroppo, a quanto ho capito, lo fanno usare un po' ovunque in Italia...come il Chirone-Tornincasa per Disegno Tecnico Industriale (un altro "capolavoro")...
Naturalmente, non mi permetterei mai di dire così apertamente cose del genere solo basandomi sulla mia esperienza: si tratta di un parere molto generale, a quanto mi risulta.
Naturalmente, non mi permetterei mai di dire così apertamente cose del genere solo basandomi sulla mia esperienza: si tratta di un parere molto generale, a quanto mi risulta.
"Plepp":
come il Chirone-Tornincasa per Disegno Tecnico Industriale (un altro "capolavoro")...
Già, il Chirone non mi è piaciuto proprio, fa troppe chiacchiere e non dice quello che bisogna sapere...
"Plepp":
Naturalmente, non mi permetterei mai di dire così apertamente cose del genere solo basandomi sulla mia esperienza: si tratta di un parere molto generale, a quanto mi risulta.
Per quanto riguarda il mazzoldi, bisogna ricordare che ce ne sono due edizioni, quella completa e quella solita semplificata (per le nuove lauree). Io ho avuto quella semplificata e non mi ha convinto, però credo che l'edizione completa sia nettamente superiore, tant'è che la usava un mio amico iscritto a Fisica.
L'unica cosa positiva è che gli esercizi sono numerosi.
Si si, ovviamente parlo della nuova edizione! Mi hanno parlato bene della vecchia, ma purtroppo non sono riuscito a recuperarla in tempo utile...Anche il mio professore ha lanciato un sacco di maledizioni agli autori per aver fatto questi "tagli".
Plepp,
lo so, lo so, che Pisticci è in Lucania, la mia domanda era accademica, o forse scherzosa.
Come anch'io avevo notato, l'esercizio è poco realistico in quanto a schematizzazione della ruota e del freno...ma è solo un esercizio di Fisica! Comunque, più che a "freni a disco", l'esercizio potrebbe far pensare a "freni a tamburo" o " a ceppo" : li studierai ( tu e Lisdap) in Meccanica delle Macchine. E ti assicuro che esistono ancor oggi dei macchinari con freni a nastro, dove un nastro munito di ferodo si può avvolgere attorno a un tamburo solidale all'asse rotante, e stringere gradualmente per frenare il macchinario, fino a bloccarlo del tutto.
Mi è capitato di dare un'occhiata ad un testo di Fisica che usano a Bologna, credo, di Focardi-Massa-Uguzzoni, edito dalla CEA . Mi sembra ben fatto, con sezioni di approfondimento per vari argomenti.
lo so, lo so, che Pisticci è in Lucania, la mia domanda era accademica, o forse scherzosa.
Come anch'io avevo notato, l'esercizio è poco realistico in quanto a schematizzazione della ruota e del freno...ma è solo un esercizio di Fisica! Comunque, più che a "freni a disco", l'esercizio potrebbe far pensare a "freni a tamburo" o " a ceppo" : li studierai ( tu e Lisdap) in Meccanica delle Macchine. E ti assicuro che esistono ancor oggi dei macchinari con freni a nastro, dove un nastro munito di ferodo si può avvolgere attorno a un tamburo solidale all'asse rotante, e stringere gradualmente per frenare il macchinario, fino a bloccarlo del tutto.
Mi è capitato di dare un'occhiata ad un testo di Fisica che usano a Bologna, credo, di Focardi-Massa-Uguzzoni, edito dalla CEA . Mi sembra ben fatto, con sezioni di approfondimento per vari argomenti.
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