Fisica 1

[ShaxV]

Buongiorno, settimana prossimo ho il mio primo esame, fisica 1, ed ormai so fare quasi tutte le tipologie di esercizi. Da regolamento so che per poter chiedere aiuto su un certo problema dovrei aggiungere il procedimento che ho svolto fino al momento in cui mi sono "bloccato", tuttavia in questo caso non so neanche da dove iniziare, e l'ansia pre-esame non aiuta a ragionare per bene.
In ogni caso posto il problema, sperando che ci sia qualcuno disposto ad aiutarmi anche se non sto rispettando la regola.

Un corpo di massa m=1.0 kg è poggiato sulla superficie interna di un cono con asse verticale (vedi figura, =30°) in rotazione con una velocità angolare  intorno al suo asse, ad una distanza h=1.0 m dal suolo. La parete interna del cono è liscia. Determinare il valore della velocità di rotazione  affinché il corpo rimaga fermo rispetto al cono e il valore del modulo della forza di reazione vincolare Rv in questa configurazione

[donald_zeka]

Sul corpo agisce la forza peso verticale, la reazione vincolare del cono in direzione perpendicolare alla superficie del cono e la forza centrifuga dovuta alla rotazione che ha direzione orizzontale. Proietta tutte le forze su un asse parallelo alla superficie del cono e su un asse perpendicolare e imponi che la somma delle forze sia zero.

[Palliit]

@Vulplasir: non sono d'accordo con questa impostazione, in particolare qua:

"Vulplasir":... e la forza centrifuga dovuta alla rotazione ... imponi che la somma delle forze sia zero.

Se la somma delle forze fosse zero il corpo sarebbe in equilibrio cosa che non è visto che ruota.

Preferisco descrivere la cosa come: forza peso e reazione normale della superficie conica che dànno come risultante la forza centripeta necessaria per compiere la rotazione con quel raggio ed alla velocità angolare da determinare.

[professorkappa]

A voler essere pignoli pignoli, sulla base del testo e assumendo che io interpreti la configurazione correttamente, visto che non vedo la figura, la palletta non e', in linea teorica, in movimento: non esiste l'attrito, il cono non la puo' trascinare. Quindi cade sempre e comunque verso il centro del cono....

[Palliit]

@prof: il testo dice che il corpo rimane fermo rispetto al cono, quindi ruota con quest'ultimo.
Come la cosa sia possibile senza attrito è un altro paio di maniche.

[professorkappa]

"Palliit":@prof: il testo dice che il corpo rimane fermo rispetto al cono, quindi ruota con quest'ultimo.
Come la cosa sia possibile senza attrito è un altro paio di maniche.

Infatti ho specificato "a voler essere pignoli pignoli", perche' si capisce cosa chiede, ma non e' un problema praticamente replicabile.

[donald_zeka]

@Palliit Non è equivalente considerare un sistema di riferimento non inerziale posto nel corpo dentro al cono e quindi, dato che il corpo risulta fermo rispetto al cono, la somma delle forze, reali e apparenti, deve essere nulla, no?

[Palliit]

@Vulplasir : ovviamente la scelta del sistema di riferimento è arbitraria. Quello che mi lascia perplesso sulla scelta di sistemi di riferimento non inerziali è l'impossibilità di identificare l'agente responsabile di alcune forze. Altrimenti detto: è evidente che la reazione vincolare è esercitata dalla superficie del cono, che il peso è esercitato dalla Terra, ma della forza centrifuga a chi si deve dire grazie? Il che mi pone la questione di come interpretare la terza legge di Newton: la massa esercita una forza sulla superficie del cono, attrae a sua volta la Terra, ma a quale oggetto esercita una forza opposta a quella centrifuga? Comunque mi rendo conto che è solo una questione di lana caprina.

[ShaxV]

Scusate l'ignoranza, ma proiettando lungo gli assi quindi dovrei scrivere che lungo la normale ho Psin$ alpha $ = Rv - Fc ; mentre quella parallela al verso del cono sarebbe Psin$ alpha $ = mat (at accellerazione tangenziale)
Sono un po' confuso