Equilibrio e peso

[top secret]

SAlve ragazzi...
Domani sarò molto probabilmente interrogato in fisica su 2 problemi che il rpof ha spiegato in mia assenza e che nessuno dei compagni si è degnato di spiegarmi.... gentilmente potreste spiegarmeli voi? grazie mille in anticipo ^^

°° Un'asta orizzontale senza peso è imperniata in un punto "P".
è applicata a 4 m da P una forza di peso 141,42 N inclinata di 45°.
quale è il momento della forza rispetto al punto P ?

°° 2 pesi di 4 kg e 2 kg sono appesi all'aestremità di un'asta rigida lunga 75 cm.
1) in quale punto bisogna sospendere l'asta purchè rimanga in equilibrio?
2) quale forza bisogna applicare all'asta purchè stia in equilibrio?

Per favore, sono ben accolte eventuali spiegazioni generali sull'argomento, oltre che ovviamente spiegazione del procedimento dei problemi.

grazie ^^

[Sk_Anonymous]

"Secret":

°° Un'asta orizzontale senza peso è imperniata in un punto "P".
è applicata a 4 m da P una forza di peso 141,42 N inclinata di 45°.
quale è il momento della forza rispetto al punto P ?

°° 2 pesi di 4 kg e 2 kg sono appesi all'aestremità di un'asta rigida lunga 75 cm.
1) in quale punto bisogna sospendere l'asta purchè rimanga in equilibrio?
2) quale forza bisogna applicare all'asta purchè stia in equilibrio?

Giusto per chiarire: c'è qualche imprecisione nel testo, non puoi dire "....una forza di peso...." , ma :" ...di valore , o intensità..." . Poi, nel secondo esercizio , dovresti dire : " ...2 masse di 4kg e 2kg..." . Sai che c'è differenza tra peso e massa , vero?
Comunque, vediamo . Mi sembra che tu sia alle prime armi con la Fisica, vero? E poi, perchè non hai proposto qualche soluzione? Ti dò dei chiarimenti, poichè dici che non ti hanno dato spiegazioni
Primo esercizio. Il momento di una forza rispetto ad un punto è il prodotto della forza per la distanza del punto dalla retta su cui giace la forza. Si stabilisce anche una convenzione circa il segno del momento (cioè, se antiorario o orario , nel piano individuato dalla retta e dal punto : nel tuo caso , assumi il piano del foglio ). Ma non credo , visto il testo , che abbiate considerato anche questa faccenda del segno, quindi lascia stare, calcoliamo solo il valore . Allora , ti serve la distanza di P dalla retta di azione della forza : se fai un disegnino, vedi che il segmento di perpendicolare da P alla retta detta forma, con l’asta , un angolo di 45°. Anche 45° è l’angolo tra la forza e l’asta . Hai un triangolo rettangolo , di cui conosci l’ipotenusa, con due cateti uguali , formanti entrambi un angolo di 45° con l’ipotenusa. Se conosci la trigonometria , sai che $sen45=cos45=sqrt2/2$ , quindi ti puoi ricavare la distanza cercata moltiplicando la lunghezza dell’ipotenusa per $sqrt2/2$. Se non la conosci, scrivi il teorema d Pitagora, tenendo conto che i due cateti sono uguali : ottieni lo stesso risultato.
Il momento è il prodotto della forza per questo braccio , in $Nm$

Secondo esercizio. Dalle masse ti ricavi i pesi in N. Per il primo quesito, poiché l’asta non ruota, i momenti delle due forze agenti ( che sono uno orario e l’altro antiorario, ma qui non consideriamo la questione del segno) si fanno equilibrio. Chiama allora $x$ la distanza (in valore assoluto) dell’estremo sinistro dell’asta dal punto di sospensione, che non conosci. Allora l’estremo destro dista dal punto di sospensione (in valore assoluto) : $(l-x)$ , dove $l$ è la lunghezza nota dell’asta , ok? Quindi scrivi, uguagliando i valori dei momenti : $F_1*x=F_2*(l-x)$ , e ti ricavi la distanza $x$ . Poi calcoli $(l-x)$ , e hai finito.
C’è ancora da calcolare il valore della forza che fa equilibrio alle due forze date : è semplice, è la somma dei valori delle due forze. Sapresti dire perché, e come è diretta ? Ti aiuto : la “reazione” del punto di sospensione deve impedire la traslazione dell’asta in veritcale…