Forza elastica, dubbi...

Tonin1
ciao a tutti, scusatemi ... ma io ste molle davvero non le capisco...

problema 1.

un corpo di massa m viene trascinato su un piano orizzontale da una forza $F$ che estende una molla e si muove con accelerazione $a$ senza oscillare.
Calcolare l'allungamento se il piano è liscio e se tra piano e corpo vi fosse attrito dinamico $mu_d$. si trascuri la massa della molla.


il libro svolge questo problema, io però ho qualche dubbio...

nella soluzione il libro dice: l'acc. $a$ della massa $m$ è dovuta alla forza esercitata dalla molla, che vale $kx$ (a sua volta la massa esercita sulla molla la forza $-kx$). La molla, tirata (verso dx) dalla forza $F$, si muove anch'essa con accelerazione $a$, però la sua massa è trascurabile e quindi la forza totale applicata alla molla deve essere nulla; ne segue che $F - kx = 0$ ovvero $ F = kx$.


(1) praticamente si è posto tra "la molla e la forza" e ha scritto la relazione tra le forze agenti, giusto?

(2) in questo caso $-kx$ come è stato determinato? Si è posto che $F$ è positivo e dunque di conseguenza si è posto $-kx$? E se avessi avuto 2 o + forze agenti, oltre $F$ e a quella elastica, come mi sarei dovuto comportare? che segno bisognava dare?


il libro continua dicendo...Siccome è anche $kx = ma$ abbiamo che $x = F/k = (ma)/k$

(3) questa affermazione deriva dal fatto che ci siamo posti tra "la molla e il blocco"? Se si, si può scrivere che $F = ma$ solo perchè la molla, che è soggetta alla forza $F$, non ha massa, giusto?

(4) Se la molla avesse massa avrei dovuto scrivere che $F - kx = m_(molla)a$ e quindi essendo le forze interne alla molla uguali e contrarie potrei scrivere che $kx = F/m_(molla)$ e che $F/m_(molla) = m_(blok)a$, giusto?

(5) Nel momento in cui viene anche aggiunta la forza di attrito, l'unica differenza la sia quando ci si pone tra "molla e blocco" dove, nel caso che la molla sia di massa trascurabile, abbiamo che: $fx - mu_dmg = m_(blok)a$, giusto? se, come prima, la molla avesse massa al posto di $kx$ avrei dovuto mettere $F/m_(molla)$?


Grazie a chi avrà la pazienza di farmi capire ste benedette molle.... :-)

Risposte
minavagante1
ma sta molla allora non è fissata a nessuna estremità ???????

Tonin1
la molla da un lato è tirata dalla forza $F$, dall'altra è collegata al blocco; in sequenza c'è: blocco --> molla --> forza -->

minavagante1
aaaaaahh ok

minavagante1
aspetta il consiglio di qualcuno più afferrato, comunque, se ho blocco, molla, e forza che tira la molla, devo applicare la seconda legge di newton e la terza per la molla ed il blocco. Io tiro la molla verso destra con una forza F:lei si allunga, e risponde con una forza che tende a ricomprimerla, per questo sulla masa avrò una forza kx verso destra. Per la terza legge di newton di azione-reazione, nessuna forza è isolata, quindi la massa esercita una forza uguale e contraria sulla molla. Quindi, tirando le somme, sulla massa agisce Kx, mentre sulla molla F-kx. I due corpi hanno la stessa velocità, ma siccome la molla non ha massa posso scrivere F-Kx=0, mentre kx=ma per il blocco. La tua terza domanda non l'ho capita :lol:
se la molla avesse avuto massa, avresti dovuto scrivere la seconda legge di newton considerando la massa della molla, quindi come hai scritto giustamente tu $F-kx=m_{molla}a$ però la relazione $kx=m_{bloc co}$sarebbe rimasta, e avresti potuto mettere a sistema le due.
quando aggiungi l'attrito, lo aggiungi anche nelle equazioni, quindi:
${(F-kx-mukm_{molla}g=0),(kx-mukm_{blocco}g=m_{bloc co}a):}$
se la molla avesse massa, al posto di zero mettevi $m_{molla}a$
comunque aspetta qualcuno che confermi, spero di non aver detto boiate :-D

cavallipurosangue
Allora per l'equilibrio in direzione del moto hai che la forza applicata sulla molla è uguale a quella elastica appunto, ancora per questo motivo la forza elastica è uguale allreazione del blocco m sulla molla stessa.

Per il terzo principio, poi questa reazione del blocco sulla molla è uguale a quello della molla sul blocco che alla fine, come vedi è uguale ad F...

Adesso basta scrivere l'equazioni per la sola massettina comprendendo l'attrito. Se poi consideri la massa della molla dice bene minavagante.

Voglio precisare che se vuoi trovare l'accelerazione a regime della massa puoi anche fregartene assolutamente della molla se non ha massa...

P.S.: @ minavagante che significa $\mu km_(molla) g$?? sarebbe l'attrito??

minavagante1
si nel senso $mukm_{molla}g=mukN$ dove $muk$ coeficiente attrito dinamico

minavagante1
"cavallipurosangue":


Voglio precisare che se vuoi trovare l'accelerazione a regime della massa puoi anche fregartene assolutamente della molla se non ha massa...



cioè???

cavallipurosangue
Ah ok.

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