Esercizi prova di Fisica Generale 1/3

[MMarco1]

Buonasera a tutti,
Vi chiedo per favore un aiuto per la soluzione di tre esercizi proposti durante l'ultima prova di Fisica Generale, somministrata a distanza.
Primo esercizio
Una motocicletta corre all`interno di una pista circolare verticale, a velocita' costante, sotto l'azione del suo Peso P, della reazione Normale N che la pista applica alle ruote e dell`attrito F. Quale di questi vettori ha intensita' nulla:
1. F + P
2. N + F
3. N + P + F
4. N
5. Non so

Ho dato la risposta 4 perche' in altro esercizio avevo studiato proprio questa condizione limite, ma si tratta appunto di una condizione limite mentre qui il testo, che ho trascritto fedelmente, sembra indicare che durante il moto uno dei vettori indicati sia sempre nullo.
Non e` purtoppo prevista soluzione e il docente latita.
Potete aiutarmi?
Grazie

[Shackle]

prova di Fisica Generale, somministrata a distanza

Mi piace il verbo “somministrare” che hai adoperato, come se fosse una medicina !

Scherzi a parte, perché non fai un disegno, e ci ragioni sopra? Hai detto che la pista è verticale , quindi se ho ben capito la moto percorre una circonferenza orizzontale tracciata su questa pista, che è una porzione di superficie laterale di cilindro ad asse verticale, corretto?

Può mai essere nulla la reazione normale $vecN$ della pista sulla moto? Tale reazione é proprio la forza centripeta che fa descrivere alla moto la traiettoria circolare, e il modulo vale $mv^2/R$. Quindi la risposta 4 è proprio sbagliata.

D’altronde, il peso $vecP$ non è nullo, é banale. E la forza di attrito $vecF$ , che scopo ha, se non quello di mantenere la moto sempre alla stessa distanza da terra? Quindi neanche $vecF$ è nullo. Allora ? Perchè la moto non cada , e per di più non cambi la sua distanza da terra, quale delle condizioni 1,2,3 deve essere soddisfatta?

È sottinteso che stiamo parlando di grandezze vettoriali .

[MMarco1]

Quindi secondo te la traiettoria circolare del moto giace in un piano orizzontale!
Allora chiaramente l'attrito deve controbilanciare il peso.
Io avevo inteso che la traiettoria giacesse in un piano verticale.
Capisci quindi perché avevo affermato che la reazione normale avrebbe potuto essere nulla nel punto di maggior quota? Perché comunque la gravità avrebbe fornito la necessaria accelerazione centripeta al moto circolare.
Ad ogni modo la tua interpretazione del testo è quella corretta.

Ti ringrazio per il tempo che mi hai dedicato


Un saluto

[Shackle]

"MMarco":Quindi secondo te la traiettoria circolare del moto giace in un piano orizzontale!
Allora chiaramente l'attrito deve controbilanciare il peso.
Io avevo inteso che la traiettoria giacesse in un piano verticale.
[...]
Ti ringrazio per il tempo che mi hai dedicato
Un saluto

Ripeto, dal testo ho inteso che la pista è sulla superficie interna di un cilindro ad asse verticale, quindi la moto è ipotizzata “orizzontale” e percorre una traiettoria che è una circonferenza. Certo, sono condizioni teoriche alquanto azzardate, ma spesso in Fisica1 si trovano queste situazioni poco realistiche!

Il testo è in verità poco chiaro. Ma se immaginiamo la pista disposta “nel piano verticale” , come nel famoso “giro della morte” ( ci sono molte discussioni al riguardo, usa la funzione “cerca...” ) , il peso è costante, la reazione della pista è variabile, e l’attrito non c’entra proprio nulla.
Cone ho detto nell’altra risposta, è desolante vedere la fisica ridotta a questi quiz mal posti, pretendere di insegnare la materia a questa maniera è assurdo. Ma i tempi evidentemente sono cambiati.

Saluto ricambiato.