Forza centrifuga [teoria]
Buondì a tutti, ho un quesito da porvi:
da quel che ho capito l'accelerazione centripeta è uguale in modulo e direzione ma ha verso opposto rispetto a quella centrifuga.
Quindi prendiamo l'esempio classico del pilota in curva.
Nel sistema di riferimento solidale dovrei avvertire anche la forza centrifuga a differenza di quello inerziale.
Ma se queste due forze sono uguali e contrarie come mai si avverte la sensazione di essere sbattuti verso l'esterno?
sembra prevalere la forza centrifuga ma in realtà queste due forze non si dovrebbero annullare e quindi il pilota non dovrebbe sentirsi sbattere verso una direzione piuttosto che verso un'altra.
grazie !!
da quel che ho capito l'accelerazione centripeta è uguale in modulo e direzione ma ha verso opposto rispetto a quella centrifuga.
Quindi prendiamo l'esempio classico del pilota in curva.
Nel sistema di riferimento solidale dovrei avvertire anche la forza centrifuga a differenza di quello inerziale.
Ma se queste due forze sono uguali e contrarie come mai si avverte la sensazione di essere sbattuti verso l'esterno?
sembra prevalere la forza centrifuga ma in realtà queste due forze non si dovrebbero annullare e quindi il pilota non dovrebbe sentirsi sbattere verso una direzione piuttosto che verso un'altra.
grazie !!
Risposte
Fai la confusione che fanno in molti quando si parla di questo tipo di argomenti. Tale confusione è dovuta principalmente nel mescolare forze e che appartengono a sistemi di riferimento diversi....
La forza centrifuga è una forza apparente ed agisce solo nel sistema di riferimento solidale al corpo che ruota, mentre la forza centripeta è una forza che agisce su un corpo che segue una traiettoria circolare ma tale forza è vista solo dal riferimento "fisso" ed è la forza che è in grado di dare al corpo l'accelerazione centripeta per seguire appunto la traiettoria circolare.
Per fare l'esempio che fai tu dell'auto, un osservatore esterno vede la macchina fare la curva quindi seguire una traiettoria circolare, per cui tale osservatore, poiché vede la macchina non muoversi di moto rettilineo uniforme, avendo l'auto appunto un'accelerazione centripeta, deduce che sulla macchina agisce una forza centripeta che fa sì che l'auto segua una traiettoria circolare. Questa forza è diretta verso il centro della curava ed è dovuta all'azione che le ruote esercitano sulla strada facendo curvare la macchina.
Un osservatore dentro la macchina invece vede l'auto ferma e sentirà una forza che tende a spingerlo in direzione centrifuga e chiamerà questa forza centrifuga appunto.
La forza centrifuga è una forza apparente ed agisce solo nel sistema di riferimento solidale al corpo che ruota, mentre la forza centripeta è una forza che agisce su un corpo che segue una traiettoria circolare ma tale forza è vista solo dal riferimento "fisso" ed è la forza che è in grado di dare al corpo l'accelerazione centripeta per seguire appunto la traiettoria circolare.
Per fare l'esempio che fai tu dell'auto, un osservatore esterno vede la macchina fare la curva quindi seguire una traiettoria circolare, per cui tale osservatore, poiché vede la macchina non muoversi di moto rettilineo uniforme, avendo l'auto appunto un'accelerazione centripeta, deduce che sulla macchina agisce una forza centripeta che fa sì che l'auto segua una traiettoria circolare. Questa forza è diretta verso il centro della curava ed è dovuta all'azione che le ruote esercitano sulla strada facendo curvare la macchina.
Un osservatore dentro la macchina invece vede l'auto ferma e sentirà una forza che tende a spingerlo in direzione centrifuga e chiamerà questa forza centrifuga appunto.
Intanto grazie!
Ma ho ancora una cosa non chiara:
se ho capito bene, nel sistema solidale all'accelerazione la risultante delle forze applicate all'oggetto dev'essere nulla.
Ma allora se dev'essere nulla la risultante delle forze di conseguenza vi devono essere due forze uguali ed opposte, che sono la f centrifuga e quella centripeta.
Quindi se ho detto bene nel sistema di riferimento solidale all'oggetto sono presenti tutte e due le forze ma "avverti" solo quella centrifuga giusto?
Ma ho ancora una cosa non chiara:
se ho capito bene, nel sistema solidale all'accelerazione la risultante delle forze applicate all'oggetto dev'essere nulla.
Ma allora se dev'essere nulla la risultante delle forze di conseguenza vi devono essere due forze uguali ed opposte, che sono la f centrifuga e quella centripeta.
Quindi se ho detto bene nel sistema di riferimento solidale all'oggetto sono presenti tutte e due le forze ma "avverti" solo quella centrifuga giusto?
Se un corpo è fermo nel sistema solidale significa che la forza centrifuga è bilanciata da un'altra forza, ma non la chiamerei forza centripeta.... perché la forza centripeta si associa all'accelerazione centripeta che si misura solo nel sistema fisso esterno.
Se sei in auto la forza centrifuga che agisce su di te la bilanci tu in qualche modo reggendoti alla maniglia o appoggiandoti a qualcosa altrimenti saresti sparato fuori dall'auto.
Quindi tu osservatore solidale pensi: "devo reggermi alla maniglia perché c'è la forza centrifuga che mi spara fuori", mentre un osservatore esterno ti vede reggerti alla maniglia e pensa "si regge alla maniglia e la maniglia esercita su di lui una forza centripeta che gli fa percorrere la traiettoria circolare che sto osservando".
Se sei in auto la forza centrifuga che agisce su di te la bilanci tu in qualche modo reggendoti alla maniglia o appoggiandoti a qualcosa altrimenti saresti sparato fuori dall'auto.
Quindi tu osservatore solidale pensi: "devo reggermi alla maniglia perché c'è la forza centrifuga che mi spara fuori", mentre un osservatore esterno ti vede reggerti alla maniglia e pensa "si regge alla maniglia e la maniglia esercita su di lui una forza centripeta che gli fa percorrere la traiettoria circolare che sto osservando".
grazie mille tutto chiaro:)!
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