Esercizio di fisica sulla suddivisione delle forze
Ciao a tutti.
Sono nuovo nel forum. Fino ad ora lo consultavo per risolvere i miei problemi, ma oggi sono io il problema in prima persona
Ho un esercizio che non riesco a capire se posso effettuare o meno un passaggio per arrivare alla soluzione finale.
Questo il testo del problema:
Una lampada pubblica di un peso di 300 Newton è appesa al soffitto come nel disegno raffigurato. Determinare analiticamente la forza che agisce nella corda metallica. In allegato potete trovare la mia soluzione, ma la soluzione del prof è G/(2*sin(5)) -> in pratica 1721 N. Il disegno ve l'ho riportato in allegato assieme alla mia soluzione. Non riesco a capire dove sbaglio
https://postimg.org/image/isw5xbr0r/
Quindi alla fine visto che ogni corda subisce una forza di 1721 N, posso dire che la forza completa subisce 3442 N?
Grazie mille
Davide
[xdom="Seneca"]Sposto in Fisica, Fisica Matematica, Fisica applicata, Astronomia.[/xdom]
Sono nuovo nel forum. Fino ad ora lo consultavo per risolvere i miei problemi, ma oggi sono io il problema in prima persona

Questo il testo del problema:
Una lampada pubblica di un peso di 300 Newton è appesa al soffitto come nel disegno raffigurato. Determinare analiticamente la forza che agisce nella corda metallica. In allegato potete trovare la mia soluzione, ma la soluzione del prof è G/(2*sin(5)) -> in pratica 1721 N. Il disegno ve l'ho riportato in allegato assieme alla mia soluzione. Non riesco a capire dove sbaglio
https://postimg.org/image/isw5xbr0r/
Quindi alla fine visto che ogni corda subisce una forza di 1721 N, posso dire che la forza completa subisce 3442 N?
Grazie mille
Davide
[xdom="Seneca"]Sposto in Fisica, Fisica Matematica, Fisica applicata, Astronomia.[/xdom]
Risposte
Ciao!
Ti faccio innanzitutto notare, come postilla, che le unità di misura scritte per esteso (benché derivanti da nome proprio di persona) vanno riportate interamente in minuscolo secondo il Sistema Internazionale, a cui si fa di buona norma riferimento in ambito scientifico.
Ad ogni modo, il problema in esame è un quesito di statica; si richiede, cioè, di determinare le condizioni affinché sussista l'equilibrio. Chiaramente, affinché ciò accada è necessario che sui due fili si sviluppino delle forze la cui risultante abbia modulo e direzione uguali a quelli di \(\mathbf{G}\), ma verso opposto (e punto di applicazione sulla retta d'azione di \(\mathbf{G}\) ). In parole più semplici la forza \(\mathbf{G}\) dovrà essere bilanciata da una forza \(\mathbf{-G}\). Questa poi la scomponiamo nelle direzioni dei due fili. Data la simmetria del problema, le due componenti lungo i fili hanno stesso modulo, che chiamo \(F\). La forza \(\mathbf{-G}\) ha modulo \(G=2a\), perciò si ottiene:
\[a=Fsin(\alpha) \implies G=2a=2Fsin(\alpha) \implies F=\frac{G}{2sin(\alpha)}\]
che rappresenta la forza che si sviluppa su un solo filo. La forza risultante generata dalle due forze deve essere per forza pari a \(G=300 N\) perché così abbiamo imposto (nella condizione per l'equilibrio) e quindi siamo sicuri che non può essere \(3442 N\). Una verifica è pensare che le due forze lungo i due fili hanno componenti orizzontali che si elidono vicendevolmente, mentre si sommano i rispettivi contributi verticali, ciascuno pari ad \(a\).
Se hai dubbi non esitare a chiedere!

Ti faccio innanzitutto notare, come postilla, che le unità di misura scritte per esteso (benché derivanti da nome proprio di persona) vanno riportate interamente in minuscolo secondo il Sistema Internazionale, a cui si fa di buona norma riferimento in ambito scientifico.
Ad ogni modo, il problema in esame è un quesito di statica; si richiede, cioè, di determinare le condizioni affinché sussista l'equilibrio. Chiaramente, affinché ciò accada è necessario che sui due fili si sviluppino delle forze la cui risultante abbia modulo e direzione uguali a quelli di \(\mathbf{G}\), ma verso opposto (e punto di applicazione sulla retta d'azione di \(\mathbf{G}\) ). In parole più semplici la forza \(\mathbf{G}\) dovrà essere bilanciata da una forza \(\mathbf{-G}\). Questa poi la scomponiamo nelle direzioni dei due fili. Data la simmetria del problema, le due componenti lungo i fili hanno stesso modulo, che chiamo \(F\). La forza \(\mathbf{-G}\) ha modulo \(G=2a\), perciò si ottiene:
\[a=Fsin(\alpha) \implies G=2a=2Fsin(\alpha) \implies F=\frac{G}{2sin(\alpha)}\]
che rappresenta la forza che si sviluppa su un solo filo. La forza risultante generata dalle due forze deve essere per forza pari a \(G=300 N\) perché così abbiamo imposto (nella condizione per l'equilibrio) e quindi siamo sicuri che non può essere \(3442 N\). Una verifica è pensare che le due forze lungo i due fili hanno componenti orizzontali che si elidono vicendevolmente, mentre si sommano i rispettivi contributi verticali, ciascuno pari ad \(a\).
Se hai dubbi non esitare a chiedere!
