Mi sono inceppatooo!:D leggi di newton
ciao a tutti, sarà l'ora.. ma io mi sono veramente inceppato.. allora, il quesito è questo:
immaginiamo un uomo di 80 kg, e una roccia di 80 km pure.
l'uomo spinge la roccia applicando una determinata forza, all'inizio non la muove, spinge sempre più forte, e quindi riceve dalla roccia una spinta sempre più forte di verso contrario e direzione e intensità uguali, quando l'uomo comincia a muovere la roccia, la forza che l'uomo esercita sulla rocia dovrebbe essere uguale a quella che la roccia esercita sull'uomo. Allora, visto che i due corpi hanno la stessa massa, perchè i due accellerano nella stessa direzione (nella direzione in cui spinge l'uomo)? Il fatto è che non capisco bene il terzo principio di newton. Se le forze appaiono sempre in coppia, e l'interazione fra due corpi causa sempre due forze uguali opposte, se i due corpi hanno uguale massa, come può essere che un uomo spinge una roccia e va in avanti , mentre la roccia va "indietro"?
spero di essermi spiegato abbastanza bene..
immaginiamo un uomo di 80 kg, e una roccia di 80 km pure.
l'uomo spinge la roccia applicando una determinata forza, all'inizio non la muove, spinge sempre più forte, e quindi riceve dalla roccia una spinta sempre più forte di verso contrario e direzione e intensità uguali, quando l'uomo comincia a muovere la roccia, la forza che l'uomo esercita sulla rocia dovrebbe essere uguale a quella che la roccia esercita sull'uomo. Allora, visto che i due corpi hanno la stessa massa, perchè i due accellerano nella stessa direzione (nella direzione in cui spinge l'uomo)? Il fatto è che non capisco bene il terzo principio di newton. Se le forze appaiono sempre in coppia, e l'interazione fra due corpi causa sempre due forze uguali opposte, se i due corpi hanno uguale massa, come può essere che un uomo spinge una roccia e va in avanti , mentre la roccia va "indietro"?
spero di essermi spiegato abbastanza bene..
Risposte
la legge di Newton dice che la "somma" delle forze è proporzionale alla massa per l'accelerazione...
Qua le forze in gioco sono
-quella dell'uomo
-la reazione vincolare della roccia (data $\mu_s mg$) contraria alla forza dell'uomo.
Nel momento in cui la forza dell'uomo supera tale reazione, la roccia si sposta.
Qua le forze in gioco sono
-quella dell'uomo
-la reazione vincolare della roccia (data $\mu_s mg$) contraria alla forza dell'uomo.
Nel momento in cui la forza dell'uomo supera tale reazione, la roccia si sposta.
Perfetto, ma quello che non capisco è apppunto ciò che afferma la terza legge, secondo la quale, la forza dell'uomo e la reazione vincolare dovrebbero essere di stessa intesità e con verso opposto.. o no ?
leggi la soluzione che ho scritto di questo problema, credo sia anche la risposta al tuo dubbio
http://www.matematicamente.it/forum/attrito-vt26587.html
http://www.matematicamente.it/forum/attrito-vt26587.html
"Spera":
Perfetto, ma quello che non capisco è apppunto ciò che afferma la terza legge, secondo la quale, la forza dell'uomo e la reazione vincolare dovrebbero essere di stessa intesità e con verso opposto.. o no ?
ma attenzione...fino ad un certo punto...
allora: l'uomo agisce con una forza e la roccia risponde con una uguale e contraria...
La forza uguale e contraria con cui è in grado di rispondere la roccia è data dalla sua inerzia, quando l'uomo supera questa forza allora per la 2legge la roccia è sottoposta ad un'accelerazione.
Immagina di provare a spostare un masso, all'inizio tu agisci con una determinata forza ma non si muove perchè il masso è ancora in grado di agire contro di te tanto da contrastare la tua forza....
Poi ti impegni sempre di più finchè ad un certo punto comincia a muoversi....sei stato in grado con la tua forza di superare la forza massima con cui il masso era in grado di rispondere.
Un altro esempio notevole è un blocchetto su di un piano inclinato scabro
Quando il blocchetto si muove?
Quando la forza peso supera quella uguale e contraria che il blocchetto oppone per l'effetto dell'attrito
Allora io la vedo un po diversamente!
Il fatto che la roccia non si muova se non con una forza notevole, non dipende dalla terza legge della dinamica, ossia che la roccia esercita su di te una forza uguale e contraria, ma dipende solamente dall'attrito!
Se non ci fosse attrito, anche per una forza minuscola la roccia si muoverebbe!E fin qui ci siamo, è ovvio che la roccia accelera in funzione della sua massa inerziale!
Ma se ho ben capito il tuo dubbio, il tuo esempio è particolare e non va generalizzato alle leggi della dinamica!
Nell'esempio della roccia soggetta ad una forza non abbiamo concezione della forza!
Invece nel tuo esempio dici che è una persona che spinge il masso.Quindi nel sistema fisico deve entrare in gioco anche l'UOMO!
Allora se consideri uomo e roccia come sistema, la roccia non potrà mai essere spostata dall'uomo, perche è un sistema in cui si conserva la quantità di moto e la forza che l'uomo applica sulla roccia è una forza interna che non varia lo stato del centro di massa.
Se invece consideri l'uomo e la roccia su un piano dove c'è attrito allora la storia è differente perche devi considerare anche il piano nel sistema di corpi. E' come se avessi uomo,roccia e il pianeta (e anche in questo caso sarebbe una forza interna al sistema e non varierebbe il centro di massa del sistema).
Quindi la reazione che la roccia esercita sull'uomo viene bilanciata dalla reazione per attrito che il pavimento esercita sui piedi dell'uomo!
Se tu fossi su un lago di ghiaccio ma come la muovi la roccia??
Chiedo ai Master del forum se sto sbagliando
Il fatto che la roccia non si muova se non con una forza notevole, non dipende dalla terza legge della dinamica, ossia che la roccia esercita su di te una forza uguale e contraria, ma dipende solamente dall'attrito!
Se non ci fosse attrito, anche per una forza minuscola la roccia si muoverebbe!E fin qui ci siamo, è ovvio che la roccia accelera in funzione della sua massa inerziale!
Ma se ho ben capito il tuo dubbio, il tuo esempio è particolare e non va generalizzato alle leggi della dinamica!
Nell'esempio della roccia soggetta ad una forza non abbiamo concezione della forza!
Invece nel tuo esempio dici che è una persona che spinge il masso.Quindi nel sistema fisico deve entrare in gioco anche l'UOMO!
Allora se consideri uomo e roccia come sistema, la roccia non potrà mai essere spostata dall'uomo, perche è un sistema in cui si conserva la quantità di moto e la forza che l'uomo applica sulla roccia è una forza interna che non varia lo stato del centro di massa.
Se invece consideri l'uomo e la roccia su un piano dove c'è attrito allora la storia è differente perche devi considerare anche il piano nel sistema di corpi. E' come se avessi uomo,roccia e il pianeta (e anche in questo caso sarebbe una forza interna al sistema e non varierebbe il centro di massa del sistema).
Quindi la reazione che la roccia esercita sull'uomo viene bilanciata dalla reazione per attrito che il pavimento esercita sui piedi dell'uomo!
Se tu fossi su un lago di ghiaccio ma come la muovi la roccia??
Chiedo ai Master del forum se sto sbagliando
"valentino86":
Allora se consideri uomo e roccia come sistema, la roccia non potrà mai essere spostata dall'uomo, perche è un sistema in cui si conserva la quantità di moto e la forza che l'uomo applica sulla roccia è una forza interna che non varia lo stato del centro di massa.
Si può conservare la quantità di moto e lo stato del centro di massa anche spostandosi. Immaginiamo che uomo e roccia si trovino nello spazio (tanto per nn avere altre forze che agiscono sulla bella coppia) inizialmente fermi, quindi la quantità di moto del sistema è nulla: se l'uomo imprime un'impulso alla roccia, la roccia varierà la sua quantità di moto (che inizialmente comunque è zero) della quantità $F*Deltat =DeltaQ$, e l'uomo, avendo la stessa massa, per la terza legge della dinamica, acquisterà la stessa velocità e quindi la stessa quantità di moto, muovendosi in verso opposto. Muovendosi con la stessa velocità si troveranno sempre alla stessa distanza dal centro di masa iniziale che quindi nn varia il suo stato, e la somma vettoriale della quantità di moto continua a essere nulla.
be è quello che ho detto!lo stato del centro di moto non varia e si conserva la quantità di moto!
Ma in questa descrizione l'uomo si muove in verso opposto alla roccia, invece nell'esempio di cui parliamo l'uomo è fermo e quindi il sistema non può essere isolato!
Ma in questa descrizione l'uomo si muove in verso opposto alla roccia, invece nell'esempio di cui parliamo l'uomo è fermo e quindi il sistema non può essere isolato!
ho letto veloce il problema
Ma l'uomo spinge la roccia e fino a quando non si muove.......la forza che esercita è equilibrata dalla forza di attrito e dalla reazione normale della roccia all'interfaccia.Chiaramente la forza peso della roccia è bilanciata dalla reazione normale del suolo
Quando entra in movimento la roccia,significa che la forza esercitata dall'uomo ha assunto un valore tale che non è più completamente bilanciata dalle altre due.Quindi la risultante delle forze in direzione orizzontale non è più =0 ma è diversa da 0.Da cui per $F=m*a$ segue.........tralascio
Beh dovresti considerare anche l'attrito tra le suole delle scarpe della persona
Ma l'uomo spinge la roccia e fino a quando non si muove.......la forza che esercita è equilibrata dalla forza di attrito e dalla reazione normale della roccia all'interfaccia.Chiaramente la forza peso della roccia è bilanciata dalla reazione normale del suolo
Quando entra in movimento la roccia,significa che la forza esercitata dall'uomo ha assunto un valore tale che non è più completamente bilanciata dalle altre due.Quindi la risultante delle forze in direzione orizzontale non è più =0 ma è diversa da 0.Da cui per $F=m*a$ segue.........tralascio
Beh dovresti considerare anche l'attrito tra le suole delle scarpe della persona
quindi nel momento in cui l'uomo muove il masso la forza che lui imprime al masso è maggiore di quella che il masso imprime su di lui, quindi in questi istanti non vale la 3 legge di newton, può essere? se non sto sbagliando la terza legge di newton si applica solo cuando i corpi sono fermi.
può essere?
può essere?
"valentino86":
be è quello che ho detto!lo stato del centro di moto non varia e si conserva la quantità di moto!
Ma in questa descrizione l'uomo si muove in verso opposto alla roccia, invece nell'esempio di cui parliamo l'uomo è fermo e quindi il sistema non può essere isolato!
sìsì volevo solo precisare che l'uomo può spostare la roccia rimanendo valido tutto ciò che hai detto
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