Forza centrifuga e seconda legge della dinamica
Salve a tutti,
ho nuovamente bisogno del vostro aiuto per un interrogativo al quale non riesco a dare una risposta certa da giorni.
L'interrogativo è semplice cosi come, probabilmente, la risposta. Ma voglio esserne assolutamente certo prima di darla per scontata:
Un motore fa ruotare una massa sbilanciata. Con un radiocomando, posso separare la massa dall'albero rotore quando voglio. Il motore e la massa sbilanciata sono posti nel 'vuoto' (tralasciamo il fatto che un motore posto nel vuoto gira in direzione opposta al rotore e diciamo che non è influente ai fini del quesito). Il motore è in funzione e, raggiunta una elevata velocità, attraverso il radiocomando svincolo improvvisamente la massa sbilanciata. La mia domanda è: nell'istante in cui la massa sbilanciata si separa dal rotore, il motore resta nella sua posizione, oppure si muove in direzione opposta alla traiettoria che seguirà la massa? Oppure subirà un altro tipo di spostamento lineare, ad esempio in direzione della forza centripeda?
In altre parole, se un motore 'lancia' una massa sbilanciata sfruttando la forza centrifuga, il motore subirà una reazione uguale e opposta a quella impressa alla massa liberata oppure il secondo principio della dinamica non si applica alle forze apparenti (quindi il motore non subisce alcuno spostamento lineare)?
Grazie anticipatamente a tutti
ho nuovamente bisogno del vostro aiuto per un interrogativo al quale non riesco a dare una risposta certa da giorni.
L'interrogativo è semplice cosi come, probabilmente, la risposta. Ma voglio esserne assolutamente certo prima di darla per scontata:
Un motore fa ruotare una massa sbilanciata. Con un radiocomando, posso separare la massa dall'albero rotore quando voglio. Il motore e la massa sbilanciata sono posti nel 'vuoto' (tralasciamo il fatto che un motore posto nel vuoto gira in direzione opposta al rotore e diciamo che non è influente ai fini del quesito). Il motore è in funzione e, raggiunta una elevata velocità, attraverso il radiocomando svincolo improvvisamente la massa sbilanciata. La mia domanda è: nell'istante in cui la massa sbilanciata si separa dal rotore, il motore resta nella sua posizione, oppure si muove in direzione opposta alla traiettoria che seguirà la massa? Oppure subirà un altro tipo di spostamento lineare, ad esempio in direzione della forza centripeda?
In altre parole, se un motore 'lancia' una massa sbilanciata sfruttando la forza centrifuga, il motore subirà una reazione uguale e opposta a quella impressa alla massa liberata oppure il secondo principio della dinamica non si applica alle forze apparenti (quindi il motore non subisce alcuno spostamento lineare)?
Grazie anticipatamente a tutti
Risposte
Vorrei apportare una correzione: volevo riferirmi alla terza e non alla seconda legge di Newton. Pardon
La "massa sbilanciata " fatta girare dal motore potrebbe essere, per esempio, la luna che gira intorno alla terra?
Se immaginiamo di poter "spegnere" la gravità, che cosa pensi che succeda?
Se immaginiamo di poter "spegnere" la gravità, che cosa pensi che succeda?
L'esempio è calzante...Quello che immagino succeda è che la luna prosegua il cammino in moto rettilineo uniforme, mentre la terra resta lì dov'è. Il mio ragionamento è corretto?
No, non è corretto... sia la terra che la luna girano intorno al CM comune, quindi anche la terra prosegue in un moto rettilineo uniforme (del resto, il CM deve restare fermo, e come potrebbe se solo la luna se ne andasse per i fatti suoi?)
Ok, questo avviene perché nel caso del sistema terra-luna sono entrambe le masse che ruotano attorno al centro di massa, giusto? Ma se il motore è fermo, per esempio grazie a dei razzi stabilizzatore, ed è la sola massa sbilanciata a ruotare? Se io libero la massa sbilanciata e contemporaneamente spengo i razzi, anche in questo caso il motore si muove di moto rettilineo uniforme dalla parte opposta alla massa? E da quale forza? Purtroppo non riesco ad intuirlo attraverso un esperimento mentale. Grazie
Stai complicando parecchio la situazione, però direi che il punto di partenza è che in un sistema chiuso (massa, motore, razzi, gas espulsi dai razzi) il centro di massa si muove di moto rettilineo uniforme (ovvero è fermo) per cui se qualcosa se ne va da una parte, qualcos'altro deve andarsene dall'altra. Immagino che, se ci tieni tanto a che il motore resti dov'è, lo puoi ottenere, saranno i gas a far tornare i conti, ma questi torneranno in tutti i casi
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