Moto circolare
Domanda teorica. Mettiamo un disco su una superficie priva di attrito, e facciamolo ruotare. Quando inizia a ruotare, non sottoponiamolo piu ad alcuna forza esterna.
Domande
In assenza di forze esterne il disco CONTINUERA A RUOTARE? Se si, DA DOVE PRENDE LA FORZA CENTRIPETA che fa modificare la DIREZIONE della velocità istante per istante?
Domande
In assenza di forze esterne il disco CONTINUERA A RUOTARE? Se si, DA DOVE PRENDE LA FORZA CENTRIPETA che fa modificare la DIREZIONE della velocità istante per istante?
Risposte
Ciao
devo dire che la tua domanda è interessante.
Secondo me:
"In assenza di forze esterne il disco CONTINUERA A RUOTARE? "
Secondo me sì, grazie alla prima legge di Newton, ovvero resta in moto circolare per inerzia.
"DA DOVE PRENDE LA FORZA CENTRIPETA che fa modificare la direzione della velocità istante per istante?"
beh il concetto di forza centripeta è da applicarsi ad ogni singolo punto che, appartenendo al disco, si trova in uno stato di moto circolare uniforme.
se scomponiamo il disco in un insieme infinito di punti, allora ogni punto ruota ed è sottoposto ad una forza centripeta data dalla "coesione" con gli altri punti del disco stesso. (Penso che chimicamente parlando questa "coesione" siano i legami molecolari)
Non prendere la mia risposta come corretta al 100%. E' una mia considerazione.
Meglio sentire il parere di colleghi più "quotati"
Ciao
devo dire che la tua domanda è interessante.
Secondo me:
"In assenza di forze esterne il disco CONTINUERA A RUOTARE? "
Secondo me sì, grazie alla prima legge di Newton, ovvero resta in moto circolare per inerzia.
"DA DOVE PRENDE LA FORZA CENTRIPETA che fa modificare la direzione della velocità istante per istante?"
beh il concetto di forza centripeta è da applicarsi ad ogni singolo punto che, appartenendo al disco, si trova in uno stato di moto circolare uniforme.
se scomponiamo il disco in un insieme infinito di punti, allora ogni punto ruota ed è sottoposto ad una forza centripeta data dalla "coesione" con gli altri punti del disco stesso. (Penso che chimicamente parlando questa "coesione" siano i legami molecolari)
Non prendere la mia risposta come corretta al 100%. E' una mia considerazione.
Meglio sentire il parere di colleghi più "quotati"
Ciao
google...voglio sape voglio sape...
Grazie summerwind! il fatto è che non interviene più nessuna FORZA ESTERNA quando lascio il disco
Grazie summerwind! il fatto è che non interviene più nessuna FORZA ESTERNA quando lascio il disco
Esatto!
ma il fatto che non intervengano forze esterne non pregiudica che il disco continui a girare in moto circolare uniforme.
Se intervenissero forze esterne il disco potrebbe aumentare o diminuire la sua velocità di rotazione (per esempio)
Oppure, se la risultante delle forze esterne di applicasse sul centro del disco, potrebbe far spostare il disco dalla sua posizione.
Non essendoci forze il disco gira e basta
ma il fatto che non intervengano forze esterne non pregiudica che il disco continui a girare in moto circolare uniforme.
Se intervenissero forze esterne il disco potrebbe aumentare o diminuire la sua velocità di rotazione (per esempio)
Oppure, se la risultante delle forze esterne di applicasse sul centro del disco, potrebbe far spostare il disco dalla sua posizione.
Non essendoci forze il disco gira e basta
ma per girtare ci vuole una forza che muti la sua posizione. In assenza di forze (I principio) ogni punto del disco dovrebbe muoversi di MOTO RETTILINEO UNIFORME...è questo che non capisco
Stiamo parlando di un corpo solido, e non di un insieme di elementi puntiformi non vincolati tra loro.
Se fossero elementi puntiformi non vincolati avresti ragione. Ogni singolo elemento verrebbe "sparato" via nella direzione della velocità tangenziale, ma essendo un corpo solido, singoli punti sono "attaccati" gli uni agli altri.
In altro parole, il legame meccanico (la forza di coesione delle molecole del materiale) impone che ogni singolo elemento puntiforme mantenga costante la sua distanza dal punto centrale del disco fungendo da "forza" che attira verso il centro.
Se fossero elementi puntiformi non vincolati avresti ragione. Ogni singolo elemento verrebbe "sparato" via nella direzione della velocità tangenziale, ma essendo un corpo solido, singoli punti sono "attaccati" gli uni agli altri.
In altro parole, il legame meccanico (la forza di coesione delle molecole del materiale) impone che ogni singolo elemento puntiforme mantenga costante la sua distanza dal punto centrale del disco fungendo da "forza" che attira verso il centro.
"newton_1372":
ma per girtare ci vuole una forza che muti la sua posizione. In assenza di forze (I principio) ogni punto del disco dovrebbe muoversi di MOTO RETTILINEO UNIFORME...è questo che non capisco
Summerwind ha perfettamente ragione
http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_c ... o_angolare
Non è vero che non ci sono forze...
è vero però che non ci sono forze esterne.
Per girare non ci vuole nessuna forza esterna.
Ci vuole una forza esterna per 1) mutare la velocità del punto 2) mutare la velocità di rotazione del punto rispeto ad un'asse a cui è vincolato (e questa deriva direttamente dalla 1)).
Le forze interne, invece, nel tuo disco hanno il compito di tenere i punti nelle stesse posizioni reciproche: se, da un momento all'altro, esse scomparissero, allora tutti i punti infinitesimi si disperderebbero seguendo una traiettoria rettilinea... ed il disco si espanderebbe all'infinito diminuendo la sua densità in funzione del tempo
In sostanza la forza centripeta la prende dai vincoli a cui ognuno dei punti è sottoposto!
Mi fareste un grafichetto di quello che dice Whiles? Vorrei che in esso fosse incluso un vettore DIRETTO VERSO IL CENTRO del disco ocn indicato "Forza centripeta":..così magari posso capirlo
Nel mio modello, finchèp la mano è posata sul disco ed effettua una forza torcente, il disco RUOTA. nel momento in cui la mano si solleva dal disco, questo dovrebbe smettere di ruotare e traslare ...
Nel mio modello, finchèp la mano è posata sul disco ed effettua una forza torcente, il disco RUOTA. nel momento in cui la mano si solleva dal disco, questo dovrebbe smettere di ruotare e traslare ...
La legge di Newton che afferma che un punto materiale non sottoposto ad alcuna forza permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme si riferisce ad un punto materiale non ad un sistema di punti materiali connessi tra loro quale è un corpo rigido, per un sistema di punti materiali connessi tale legge vale ancora ma va riferita al centro di massa. Quindi se sul disco non agiscono forze esterne quello che puoi dire è che il centro di massa permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme.
Per quanto riguarda la forza centripeta, o meglio le forze centripete, queste nel caso specifico, come ti è stato detto, sono il sistema di forze interne che tiene insieme tutti i punti materiali che costituiscono il disco. Ogni punto che costituisce il disco è vincolato a seguire la traiettoria circolare a causa della forza che lo tiene unito agli altri punti.
Per quanto riguarda la forza centripeta, o meglio le forze centripete, queste nel caso specifico, come ti è stato detto, sono il sistema di forze interne che tiene insieme tutti i punti materiali che costituiscono il disco. Ogni punto che costituisce il disco è vincolato a seguire la traiettoria circolare a causa della forza che lo tiene unito agli altri punti.
Capito...quindi i punti più esterni "tirano quelli più interni...?
"newton_1372":
Capito...quindi i punti più esterni "tirano quelli più interni...?
Sì, infatti i punti più esterni sono tenuti sulla traiettoria circolare dai punti più interni.
"newton_1372":
Capito...quindi i punti più esterni "tirano quelli più interni...?
più o meno si, e questo "tiraggio" sono appunto le forze interne che permettono al corpo di rimanere rigido, e al sistema intero di girare.
Per farla pratica se la forza centripeta richiesta da ogni punto materiale per continuare la rotazione venisse a mancare, ad esempio per la rottura dei legami molecolari, il disco si frantumerebbe in tutte le sue componenti.... ed infatto non è raro che un volano esploda letteralmente, e si frantumi in pezzi sparati in tutte le direzioni
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