Dubbio su puro rotolamento
Salve ragazzi ho un dubbio...
Supponiamo che su un piano orizzontale scabro abbiamo un disco che rotola senza strisciare, in senso orario, quindi verso sinistra, la forza d'attrito come va orientata??
Supponiamo che su un piano orizzontale scabro abbiamo un disco che rotola senza strisciare, in senso orario, quindi verso sinistra, la forza d'attrito come va orientata??
Risposte
... nel verso contrartio al moto...?
Se rotola in senso orario, il disco va verso destra, non verso sinistra. Ad ogni modo, la forza d'attrito è diretta nel senso del moto (in questo caso). Quindi se il disco rotola verso destra, la forza d'attrito è diretta verso destra; se rotola verso sinistra, è diretta verso sinistra.
Il verso della forza d'attrito, diretta nel senso del moto, impedisce lo slittamento del disco. Pensa a quando, con le ruote motrici della macchina, "sgommi" sulla ghiaia: le gomme "lanciano" i sassi indietro, la forza d'attrito, cerca di limitare questo e cerca di far aderire le ruote senza farle slittare.
Il verso della forza d'attrito, diretta nel senso del moto, impedisce lo slittamento del disco. Pensa a quando, con le ruote motrici della macchina, "sgommi" sulla ghiaia: le gomme "lanciano" i sassi indietro, la forza d'attrito, cerca di limitare questo e cerca di far aderire le ruote senza farle slittare.
si scusa volevo dire verso destra...grazie mille per la delucidazione 
Scusate se mi intrometto eh...
Se il piano è orizzontale e non intervengono altri attriti se non quello statico del piano, una volta che si è instaurato il rotolamento la forza di attrito è nulla. Se ci fosse una forza il disco dovrebbe accelerare o frenare, mentre invece la velocità è costante, dunque non c'è nessuna forza.
La forza di attrito (dinamico però) interviene quando nella fase iniziale il disco viene lanciato sul piano con velocità rotazionale non correlata con la velocità traslazionale. Allora se la velocità traslazionale iniziale è minore di quella caratteristica del puro rotolamento la forza di strisciamento che si instaura è diretta verso sinistra e frena il moto del baricentro del disco mentre aumenta la velocità rotazionale fino a giungere alla condizione di puro rotolamento, nella quale ogni forza cessa di agire. Se invece la velocità rotazionale iniziale è maggiore di quella caratteristica del puro rotolamento la forza di strisciamento che si instaura è diretta verso destra e accelera il moto del baricentro del disco mentre diminuisce la velocità rotazionale fino a giungere alla condizione di puro rotolamento.
Se il piano è orizzontale e non intervengono altri attriti se non quello statico del piano, una volta che si è instaurato il rotolamento la forza di attrito è nulla. Se ci fosse una forza il disco dovrebbe accelerare o frenare, mentre invece la velocità è costante, dunque non c'è nessuna forza.
La forza di attrito (dinamico però) interviene quando nella fase iniziale il disco viene lanciato sul piano con velocità rotazionale non correlata con la velocità traslazionale. Allora se la velocità traslazionale iniziale è minore di quella caratteristica del puro rotolamento la forza di strisciamento che si instaura è diretta verso sinistra e frena il moto del baricentro del disco mentre aumenta la velocità rotazionale fino a giungere alla condizione di puro rotolamento, nella quale ogni forza cessa di agire. Se invece la velocità rotazionale iniziale è maggiore di quella caratteristica del puro rotolamento la forza di strisciamento che si instaura è diretta verso destra e accelera il moto del baricentro del disco mentre diminuisce la velocità rotazionale fino a giungere alla condizione di puro rotolamento.
Si però intendo già quando il disco rotola senza strisciare verso destra, la forza d'attrito come è diretta?
"peppone19":
Si però intendo già quando il disco rotola senza strisciare verso destra, la forza d'attrito come è diretta?
Ti ho già detto che la forza è zero.
In quella condizione se l'attrito sparisse improvvisamente e magicamente, il moto del disco resterebbe uguale.
scusa se rispondo, ma nn è cosi perchè la mia docente di fisica nel diagramma delle forze ha orientato la forza d'attrito verso destra, se fosse zero che senso avrebbe calcolare l'espressione della forza d'attrito nel problema in questione (vedi la traccia che ho pubblicato qui problema-puro-rotolamento-con-molla-t90577.html ) ?
"peppone19":
scusa se rispondo, ma nn è cosi perchè la mia docente di fisica nel diagramma delle forze ha orientato la forza d'attrito verso destra, se fosse zero che senso avrebbe calcolare l'espressione della forza d'attrito nel problema in questione (vedi la traccia che ho pubblicato qui problema-puro-rotolamento-con-molla-t90577.html ) ?
La forza si sviluppa solo quando il disco accelera o frena.
Se il disco viene trainato sul suo asse con una forza verso destra, allora l'attrito agisce verso sinistra costringendo il disco ad accelerare la sua velocità rotazionale. Il contrario accade se la forza è frenante. La forza di attrito zero di cui parlavo si ha con il disco a velocità costante.
Dunque quando si parla di puro rotolamento senza dire altro, questo non è sufficiente per determinare direzione verso e intensità della forza, occorre dire se il disco accelera o frena oppure se va a velocità costante.
"Falco5x":
In quella condizione se l'attrito sparisse improvvisamente e magicamente, il moto del disco resterebbe uguale.
Eh si. Bella questa osservazione, non ci avevo mai pensato. In effetti, quando la strada è ghiacciata e siamo alla guida di un autoveicolo, siamo in pericolo non durante i tratti percorsi a velocità costante, ma durante le frenate, le accelerazioni e le curve, ovvero quando facciamo variare la nostra velocità.
"Falco5x":
[quote="peppone19"]scusa se rispondo, ma nn è cosi perchè la mia docente di fisica nel diagramma delle forze ha orientato la forza d'attrito verso destra, se fosse zero che senso avrebbe calcolare l'espressione della forza d'attrito nel problema in questione (vedi la traccia che ho pubblicato qui https://www.matematicamente.it/forum/pro ... 90577.html ) ?
La forza si sviluppa solo quando il disco accelera o frena.
Se il disco viene trainato sul suo asse con una forza verso destra, allora l'attrito agisce verso sinistra costringendo il disco ad accelerare la sua velocità rotazionale. Il contrario accade se la forza è frenante. La forza di attrito zero di cui parlavo si ha con il disco a velocità costante.
Dunque quando si parla di puro rotolamento senza dire altro, questo non è sufficiente per determinare direzione verso e intensità della forza, occorre dire se il disco accelera o frena oppure se va a velocità costante.[/quote]
Perché se viene trainato con una forza verso destra l'attrito agisce a sinistra?
Io immagino sempre di vedere cosa succede nel punto di contatto, e se la forza lo porta a rotolare verso destra allora nel punto di contatto avrò che il cilindro struscia sul piano da sinistra a destra e quindi la forza di attrito è comunque sia diretta verso destra. Cosa sbaglio?
Se la forza $vecF$ è applicata all'asse del disco con direzione verso destra , la forza di attrito $vecF_a$ , che supponiamo sia sufficiente (nel senso che il disco non slitta, quindi si ha rotolamento puro) è diretta verso sinistra , perchè si tratta di una ruota "condotta" . Ne abbiamo parlato molte volte Questa è una delle tante. Ma ce ne sono anche di più recenti, basta usare la funzione "cerca" .
Il moto di traslazione accelerato del disco verso destra è retto dall'equazione :
$F - F_a = m a_(cm) $
a tale moto, si aggiunge il moto rotatorio, che , nel caso di rotolamento puro , ha luogo con accelerazione angolare :
$alpha = dot\omega = a/R$
dove $a$ è l'accelerazione del CM detta prima . Preso il CM come polo, il momento della forza di attrito rispetto al CM fa variare il momento angolare del disco ( seconda equazione cardinale della dinamica) , accelerandolo angolarmente:
$F_a*R = I\alpha $
Guarda queste spiegazioni sull'attrito dell'Università di Pavia, c'è anche il disco :
http://fisica.unipv.it/didattica/attrito/Ribcubo.htm
Il moto di traslazione accelerato del disco verso destra è retto dall'equazione :
$F - F_a = m a_(cm) $
a tale moto, si aggiunge il moto rotatorio, che , nel caso di rotolamento puro , ha luogo con accelerazione angolare :
$alpha = dot\omega = a/R$
dove $a$ è l'accelerazione del CM detta prima . Preso il CM come polo, il momento della forza di attrito rispetto al CM fa variare il momento angolare del disco ( seconda equazione cardinale della dinamica) , accelerandolo angolarmente:
$F_a*R = I\alpha $
Guarda queste spiegazioni sull'attrito dell'Università di Pavia, c'è anche il disco :
http://fisica.unipv.it/didattica/attrito/Ribcubo.htm
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