Forza di attrito
Ma da che cosa dipende la forza di attrito nella caduta dei gravi? Perchè si esercita maggiormente su una piuma che su una sfera di ferro?
Risposte
Su un grave in caduta agiscono solitamente tre forze: la forza peso diretta verso il basso, la forza di archimede e la forza di attrito viscoso, quest'ultima proporzionale alla velocità ed entrambe dirette verso l'alto. In aria possiamo spesso trascurare la spinta di archimede.
La forza peso è costante, mentre la forza d'attrito viscoso aumenta con la velocità, fino ad un valore, detto velocità limite (sulla carta diciamo non è raggiunto, tende asintoticamente a quel valore) per cui la forza peso e la forza d'attrito hanno lo stesso modulo, per cui il grave cade con velocità costante, quella limite appunto.
In un caso particolare, ma che rende in parte conto della tua domanda, in cui la forma del grave sia sferica e di dimensioni fissate, la velocità limite è proporzionale alla densità. Il moto nei fluidi è comunque molto complicato e bisogna stare molto cauti con le ipotesi semplificatrici.
La forza peso è costante, mentre la forza d'attrito viscoso aumenta con la velocità, fino ad un valore, detto velocità limite (sulla carta diciamo non è raggiunto, tende asintoticamente a quel valore) per cui la forza peso e la forza d'attrito hanno lo stesso modulo, per cui il grave cade con velocità costante, quella limite appunto.
In un caso particolare, ma che rende in parte conto della tua domanda, in cui la forma del grave sia sferica e di dimensioni fissate, la velocità limite è proporzionale alla densità. Il moto nei fluidi è comunque molto complicato e bisogna stare molto cauti con le ipotesi semplificatrici.
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