Lavoro

HowardRoark


La figura mostra dall'alto tre forze orizzontali che agiscono su un container inizialmente fermo, ma che ora si muove su un piano privo di attrito. I moduli delle tre forze sono $F_1 = 3N$, $F_2 = 4N$, $F_3 = 10N$, e gli angoli sono $theta_2 = 50°$ e $theta_3 = 35°$.

Qual è il lavoro svolto sul container dalle tre forze durante uno spostamento di 4m?

Intanto non capisco perché il testo riferisca tre forze orizzontali quando $F_2$ e $F_3$ sono inclinate; probabilmente sarà un refuso.

Comunque, calcolando il lavoro totale come somma dei lavori delle singole forze, ed applicando $L= Fdcos(alpha)$, mi viene circa $8,51J$; tuttavia dovrebbe venire $15,3J$.

Non riesco proprio a capire come possa giungere a quel risultato...

Risposte
Palliit
Stando al testo, l'immagine è vista dall'alto. Lo interpreto nel senso che il piano orizzontale su cui si muove la massa è il piano $xy$ e che le forze sono parallele a tale piano, quindi orizzontali. In ogni caso non mi pare che sia specificato in che direzione e verso si muova il corpo, senza questa informazione il problema mi pare non risolvibile.

Shackle
Palliit hai ragione . Il testo dice , se riportato correttamente e completamente :

Qual è il lavoro svolto sul container dalle tre forze durante uno spostamento di 4m?


ma non dice in che direzione avviene questo spostamento . Quindi, non è risolvibile .

mathbells
Si potrebbe ipotizzare che il container si sposti lungo la direzione e verso della forza risultante?

axpgn
Scusate ma tre forze che agiscono su un corpo avranno una risultante? E se questa non è nulla ed essendo nullo l'attrito, il corpo si muoverà e si muoverà in una direzione ben precisa, no? O sbaglio?

professorkappa
Il corpo si muovera' secondo la risultante delle forze.
La componente lungo x e' 2.13N. Quella lungo y e 3.16.
Il modulo della risultante e' 3.81N. Il lavoro e' 15.25

Shackle
Si, ma il testo lo deve dire. Possiamo avere anche il caso di un corpo che non si muove nel verso della forza risultante. La forza risultante determina, in meccanica classica, l'accelerazione.

Palliit
Vero, pk, era inizialmente fermo.

Shackle
Inoltre, se il testo volesse implicitamente suggerire che il container, il quale non è un punto materiale ma un corpo esteso, si muove nella direzione del risultante, dovrebbe pure dire , per semplificare, che le tre forze complanari sono messe in modo che il risultante passi per il CM del corpo , ovvero che questo succede proiettando tutto, forze e CM, sul piano. È vero che la figura lo suggerisce, ma a me , e a qualche altro, ciò che suggerisce la figura non basta :-D :-D :smt012 .
Se il risultante non passa per il CM , il container si mette pure a ruotare, no ? Ma chi ha scritto questa belinata di esercizio, lo ha mai visto un container? Ovvero, conosce la meccanica del corpo rigido esteso? Qui lo scopo dell’esercizio è di far capire, a livello molto di base, gli effetti di tre forze complanari su un corpo rigido. Ma ci sono troppe imprecisioni e supposte :-D date per scontate! Poi succede che lo studente capisce fischi per fiaschi! E sfido io! :snakeman: :twisted: Che ci voleva, a dire che le tre forze sono concorrenti nel CM ? È vero che l’effetto delle tre forze è comunque l’accelerazione del CM nella direzione del risultante (prima eq cardinale della dinamica) , ma il ragazzo studente sa già questo? Non lo sa. E sa che, in mancanza di precisazioni e semplificazioni, ci può essere pure l’effetto della rotazione? Io dico di no.

Non voglio essere eccessivamente polemico , ma stavolta lo sono, ovviamente col libro, che raccomanderei di buttare nel WC.

professorkappa
Mah, il container e' fermo, le forze da diagramma concorrono nel suo centro di massa, il testo mi sembra un testo di fisica per licei...tutti peccati veniali :-). Buttarlo nel WC mi sembra un po' radicale come soluzione. Facciamo una soluzione da purgatorio: nel bagno, si; ma giustto per dargli una letta quando si e' assisi sul Trono del Sapere :-)

Shackle
Va bene, voglio venirti incontro...sia fatto come chiedi! :lol:

Ho letto tempo fa una frase di Bertrand Russell, che non posso riportare tale e quale se no mi cacciano, ma in sostanza diceva che “La mia maggiore felicità è quando sono seduto lì almeno due volte al giorno!” 8-) 8-)

HowardRoark
"professorkappa":
Il corpo si muovera' secondo la risultante delle forze.
La componente lungo x e' 2.13N. Quella lungo y e 3.16.
Il modulo della risultante e' 3.81N. Il lavoro e' 15.25


Il lavoro immagino l'abbia calcolato moltiplicando il modulo della risultante per la distanza percorsa dall'oggetto. Quindi l'oggetto si muove in direzione della forza risultante, pertanto il coseno dell'angolo tra forza e spostamento vale 1.

A questo punto il mio errore credo sia stato nel supporre che l'oggetto si muovesse lungo la direzione positiva dell'asse $x$...

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