Dubbio Momento Angolare
Ciao a tutti,chiedo aiuto perchè sto preparando un esame di fisica ma sinceramente sto capendo poco negli esercizi.In particolar modo ho un dubbio su un esercizio in cui si applica la conservazione del momento angolare.
Ho fatto e capito (credo) l'ULTIMO esercizio delle slides a questo link http://sensor.ing.unibs.it/~andrea.ponz ... io2012.pdf
dove ho l'asta vincolata e un oggetto che la colpisce .
Ho poi provato a fare quest'altro ,che è il PRIMO esercizio nelle slides a questo link http://sensor.ing.unibs.it/~andrea.ponz ... io2012.pdf
molto simile tranne per il fatto che l'asta non 'è vincolata.Ho capito la parte in cui si applica la conservazione di quantità di moto,ma non ho capito la parte del momento angolare.
Perchè rispetto al primo esercizio che ho citato , qui non si considera il punto A rispetto al quale calcolare il momento angolare,ma va invece a calcolare dove si trova il Centro di Massa e calcola il momento angolare rispetto a quello??
Sto impazzendo con la fisica
Ho fatto e capito (credo) l'ULTIMO esercizio delle slides a questo link http://sensor.ing.unibs.it/~andrea.ponz ... io2012.pdf
dove ho l'asta vincolata e un oggetto che la colpisce .
Ho poi provato a fare quest'altro ,che è il PRIMO esercizio nelle slides a questo link http://sensor.ing.unibs.it/~andrea.ponz ... io2012.pdf
molto simile tranne per il fatto che l'asta non 'è vincolata.Ho capito la parte in cui si applica la conservazione di quantità di moto,ma non ho capito la parte del momento angolare.
Perchè rispetto al primo esercizio che ho citato , qui non si considera il punto A rispetto al quale calcolare il momento angolare,ma va invece a calcolare dove si trova il Centro di Massa e calcola il momento angolare rispetto a quello??
Sto impazzendo con la fisica
Risposte
Bigz92
i due esercizi sono spiegati in maniera tanto chiara, che più chiara non si può.
Ma si vede che qualcosa non ti è ancora chiaro. Allora ci provo, ad aiutarti.
Nel primo esercizio, l'asta è vincolata in $A$. Comunque la colpisci, con una forza che abbia una componente perpendicolare all'asta stessa, questa non può che ruotare attorno al vincolo $A$. Solo se la colpisci , da sotto, con una forza diretta proprio secondo l'asta stessa, il vincolo assorbe la forza, cioè oppone la sua "reazione" alla azione, cioè alla forza. Ma è un caso più teorico che pratico, e serve a poco.
Nel secondo caso, l'asta è libera. Libera di traslare, e libera di ruotare.
Fai questo esperimento: metti una matita sul tavolo, e dalle un colpetto col dito, tangente al piano, più o meno in corrispondenza del punto dove tu supponi sia il centro di massa della matita, che sarà il punto di mezzo : la matita rotolerà sul tavolo, "traslando" soltanto ( lo so, lo so, il colpo non è perfettamente centrato, ma ci accontentiamo...) , cioè spostandosi parallelamente a se stessa. Lo vedi ? LA forza esterna da te applicata ha fatto variare la quantità di moto del corpo rigido facendo variare la velocità del centro di massa, che da "zero" diventa finita .
Ma non ha causato rotazione del corpo attorno al cdm .
Ora invece con due dita afferra la matita sempre lì, al centro, e imprimile una rapida rotazione : la matita si metterà a roteare attorno al cdm, il quale però " rimane sul posto" : non c'è moto traslatorio, c'è rotazione, perchè hai variato il momento angolare rispetto al cdm. NAturalmente il moto impresso non sarà perfettamente rotatorio, ma è il concetto che conta.
E se dai invece un colpetto come nel primo esperimento, ma lontano dal centro ? In questo caso, imprimi sia una rotazione che una traslazione. prova, e te ne renderai conto. Perchè il corpo si mette a ruotare attorno al cdm ,il quale poi trasla pure? Perchè la natura è pigra, il corpo va a cercarsi, tra tanti assi paralleli tra loro, l'asse di rotazione rispetto al quale il momento di inerzia è minimo, che è appunto l'asse baricentrico, perpendicolare alla matita ( e al tavolo).
So che queste sono spiegazioni forse poco scientifiche, senz'altro poco matematiche, e qualcuno forse storcerà il naso. Ma ti dirò che, ai miei lontani tempi di studio della Fisica sperimentale, il mio professore ci fece capire queste cose proprio con questo genere di esperimenti, ed io non li ho più dimenticati.
i due esercizi sono spiegati in maniera tanto chiara, che più chiara non si può.
Ma si vede che qualcosa non ti è ancora chiaro. Allora ci provo, ad aiutarti.
Nel primo esercizio, l'asta è vincolata in $A$. Comunque la colpisci, con una forza che abbia una componente perpendicolare all'asta stessa, questa non può che ruotare attorno al vincolo $A$. Solo se la colpisci , da sotto, con una forza diretta proprio secondo l'asta stessa, il vincolo assorbe la forza, cioè oppone la sua "reazione" alla azione, cioè alla forza. Ma è un caso più teorico che pratico, e serve a poco.
Nel secondo caso, l'asta è libera. Libera di traslare, e libera di ruotare.
Fai questo esperimento: metti una matita sul tavolo, e dalle un colpetto col dito, tangente al piano, più o meno in corrispondenza del punto dove tu supponi sia il centro di massa della matita, che sarà il punto di mezzo : la matita rotolerà sul tavolo, "traslando" soltanto ( lo so, lo so, il colpo non è perfettamente centrato, ma ci accontentiamo...) , cioè spostandosi parallelamente a se stessa. Lo vedi ? LA forza esterna da te applicata ha fatto variare la quantità di moto del corpo rigido facendo variare la velocità del centro di massa, che da "zero" diventa finita .
Ma non ha causato rotazione del corpo attorno al cdm .
Ora invece con due dita afferra la matita sempre lì, al centro, e imprimile una rapida rotazione : la matita si metterà a roteare attorno al cdm, il quale però " rimane sul posto" : non c'è moto traslatorio, c'è rotazione, perchè hai variato il momento angolare rispetto al cdm. NAturalmente il moto impresso non sarà perfettamente rotatorio, ma è il concetto che conta.
E se dai invece un colpetto come nel primo esperimento, ma lontano dal centro ? In questo caso, imprimi sia una rotazione che una traslazione. prova, e te ne renderai conto. Perchè il corpo si mette a ruotare attorno al cdm ,il quale poi trasla pure? Perchè la natura è pigra, il corpo va a cercarsi, tra tanti assi paralleli tra loro, l'asse di rotazione rispetto al quale il momento di inerzia è minimo, che è appunto l'asse baricentrico, perpendicolare alla matita ( e al tavolo).
So che queste sono spiegazioni forse poco scientifiche, senz'altro poco matematiche, e qualcuno forse storcerà il naso. Ma ti dirò che, ai miei lontani tempi di studio della Fisica sperimentale, il mio professore ci fece capire queste cose proprio con questo genere di esperimenti, ed io non li ho più dimenticati.
Grazie ! Saranno poco scientifiche come spiegazioni ma mi hanno aiutato a capire meglio !
Ma quindi nel primo caso il momento angolare è calcolato rispetto al punto A poichè ovunque io colpisca l'asta la rotazione avviene sempre rispetto a quel punto,cioè quello è il centro di rotazione,mentre invece nel secondo caso,ho bisogno di sapere le coordinate del centro di massa poichè la rotazione ha come centro proprio il centro di massa,giusto?
Ma quindi nel primo caso il momento angolare è calcolato rispetto al punto A poichè ovunque io colpisca l'asta la rotazione avviene sempre rispetto a quel punto,cioè quello è il centro di rotazione,mentre invece nel secondo caso,ho bisogno di sapere le coordinate del centro di massa poichè la rotazione ha come centro proprio il centro di massa,giusto?
Proprio così, bigz92! Auguri per i tuoi studi.
Mi hai aiutato molto ,grazie infinite !
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo