Peso gabbia e pappagallo
Ciao amici!
Il libro di fisica che sto leggendo propone l'esempio di una gabbia contenente un pappagallo appesa ad un dinamometro e dice che, date le tre forze segnate dal dinamometro mentre il pappagallo sta saltando da una delle bacchette all'interno della gabbia, mentre è in volo e mentre sta atterrando, la media aritmetica di queste tre forze è il peso della gabbia+il pappagallino, ma non ne dà una dimostrazione matematica.
Mi è chiaro che, mentre il pappagallo è in volo, il dinamometro segna solo il peso della gabbia. Non mi è però chiaro perché il peso di gabbia e pappagallino insieme sia la media dei tre valori, cioè perché il peso del pappagallino sarebbe $(\DeltaF_1 + \DeltaF_3)/3$ dove i due $\DeltaF_i$ sono le differenze tra il peso segnato dal dinamometro mentre il pappagallo spicca il volo (caso in cui si ha $\DeltaF_1$), o mentre atterra (caso $\DeltaF_3$), e quello della gabbia vuota (seconda misurazione in ordine di tempo)...
Qualcuno ha qualche interpretazione di questo fatto?
Grazie di cuore a tutti!!!
Davide
Il libro di fisica che sto leggendo propone l'esempio di una gabbia contenente un pappagallo appesa ad un dinamometro e dice che, date le tre forze segnate dal dinamometro mentre il pappagallo sta saltando da una delle bacchette all'interno della gabbia, mentre è in volo e mentre sta atterrando, la media aritmetica di queste tre forze è il peso della gabbia+il pappagallino, ma non ne dà una dimostrazione matematica.
Mi è chiaro che, mentre il pappagallo è in volo, il dinamometro segna solo il peso della gabbia. Non mi è però chiaro perché il peso di gabbia e pappagallino insieme sia la media dei tre valori, cioè perché il peso del pappagallino sarebbe $(\DeltaF_1 + \DeltaF_3)/3$ dove i due $\DeltaF_i$ sono le differenze tra il peso segnato dal dinamometro mentre il pappagallo spicca il volo (caso in cui si ha $\DeltaF_1$), o mentre atterra (caso $\DeltaF_3$), e quello della gabbia vuota (seconda misurazione in ordine di tempo)...
Qualcuno ha qualche interpretazione di questo fatto?
Grazie di cuore a tutti!!!
Davide
Risposte
"DavideGenova":
Mi è chiaro che, mentre il pappagallo è in volo, il dinamometro segna solo il peso della gabbia.
Non sono convinto, mi pongo infatti due domande:
1. Com'è fatta la gabbia?
2. Come fa a volare il pappagallo? (questa la pongo a te per capire che quando il pappagallo vola non è che sia "appeso" al nulla...)
Prova magari a postare il testo completo, così com'è scritto non è molto chiaro
Ciao, Davvi, e grazie!
Il problemino (un quesito centrato soprattutto sull'aspetto qualitativo del fenomeno studiato) dice:
"Una gabbia per uccelli, con un pappagallo al suo interno, è appesa a una bilancia. Il pappagallo a un certo punto salta su un trespolo più in alto. Che cosa indica la bilancia:
1) nell'istante in cui il pappagallo salta?
b) quando il pappagallo è in aria, tra un trespolo e l'altro?
c) quando il pappagallo atterra sul secondo trespolo?
Ipotizza che la bilancia risponda rapidamente, in modo da dare una lettura accurata in ogni istante."
Le risposte fornite dal libro sono:
"a) Quando il pappagallo salta, preme sul trespolo verso il basso e in questo caso la bilancia indica un valore maggiore; b) quando il pappagallo è in aria la bilancia indica solo il peso della gabbia; c) quando il pappagallo atterra, il trespolo esercita sul pappagallo una forza verso l'alto per fermarlo e quindi la bilancia indica un valore maggiore. La media fra i tre valori indicati dalla bilancia in a), b) e c) è la somma del peso del pappagallo e del peso della gabbia".
La forza esercitata sulla gabbia, e trasmessa alla bilancia, dall'aria spinta dal pappagallo mentre vola è trascurata.
Grazie ancora!!!
Il problemino (un quesito centrato soprattutto sull'aspetto qualitativo del fenomeno studiato) dice:
"Una gabbia per uccelli, con un pappagallo al suo interno, è appesa a una bilancia. Il pappagallo a un certo punto salta su un trespolo più in alto. Che cosa indica la bilancia:
1) nell'istante in cui il pappagallo salta?
b) quando il pappagallo è in aria, tra un trespolo e l'altro?
c) quando il pappagallo atterra sul secondo trespolo?
Ipotizza che la bilancia risponda rapidamente, in modo da dare una lettura accurata in ogni istante."
Le risposte fornite dal libro sono:
"a) Quando il pappagallo salta, preme sul trespolo verso il basso e in questo caso la bilancia indica un valore maggiore; b) quando il pappagallo è in aria la bilancia indica solo il peso della gabbia; c) quando il pappagallo atterra, il trespolo esercita sul pappagallo una forza verso l'alto per fermarlo e quindi la bilancia indica un valore maggiore. La media fra i tre valori indicati dalla bilancia in a), b) e c) è la somma del peso del pappagallo e del peso della gabbia".
La forza esercitata sulla gabbia, e trasmessa alla bilancia, dall'aria spinta dal pappagallo mentre vola è trascurata.
Grazie ancora!!!
Ok, quindi il pappagallo è in aria in seguito al salto ma non vola, sono due cose diverse perché sbattendo le ali avrebbe potuto far segnare un peso diverso alla bilancia.
Siamo quindi d'accordo sul fatto che quando il pappagallo stacca le zampe ed è in aria, la bilancia segna solo il peso della gabbia.
Prendiamo in esame la fase del salto: per saltare il pappagallo deve fornire un lavoro per aumentare la sua energia potenziale (infatti alla fine deve salire più in alto), se supponiamo che il lavoro venga fornito tramite una forza costante che le zampe applicano al supporto basso, possiamo scrivere $L = F * s$ , lui potrebbe quindi applicare una forza piccola con uno spostamento ampio o viceversa, una forza elevata in un breve tratto. In entrambi i casi avrebbe l'energia necessaria per salire sul secondo supporto, ma la forza applicata al sostegno basso sarebbe stata diversa.
Per questo motivo ritengo sbagliata l'affermazione che “La media fra i tre valori indicati dalla bilancia in a), b) e c) è la somma del peso del pappagallo e del peso della gabbia”, proprio perché i valori a) e c) non sono univocamente determinati (la situazione c) non l'ho accennata ma vale un ragionamento analogo)
Siamo quindi d'accordo sul fatto che quando il pappagallo stacca le zampe ed è in aria, la bilancia segna solo il peso della gabbia.
Prendiamo in esame la fase del salto: per saltare il pappagallo deve fornire un lavoro per aumentare la sua energia potenziale (infatti alla fine deve salire più in alto), se supponiamo che il lavoro venga fornito tramite una forza costante che le zampe applicano al supporto basso, possiamo scrivere $L = F * s$ , lui potrebbe quindi applicare una forza piccola con uno spostamento ampio o viceversa, una forza elevata in un breve tratto. In entrambi i casi avrebbe l'energia necessaria per salire sul secondo supporto, ma la forza applicata al sostegno basso sarebbe stata diversa.
Per questo motivo ritengo sbagliata l'affermazione che “La media fra i tre valori indicati dalla bilancia in a), b) e c) è la somma del peso del pappagallo e del peso della gabbia”, proprio perché i valori a) e c) non sono univocamente determinati (la situazione c) non l'ho accennata ma vale un ragionamento analogo)
Grazie di cuore, Davvi! Probabilmente l'affermazione del libro si riferisce ad una "buona" approssimazione o, semplicemente, ci sarà un errore concettuale (se ce n'erano nelle Feynman Lectures...)
$+oo$ grazie!
$+oo$ grazie!
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