Problema pallina fissata all'estremo di un'asta
Una pallina di massa m=1 kg è fissata all'estremo di un'asta, di massa trascurabile, orizzontale lunga L=1m la quale ha l'altro estremo libero di ruotare attorno ad un perno privo di attrito. se lasciata libera la pallina descrive una traiettoria circolare nel piano verticale, calcolare la tensione nel punto A (l'angolo formato tra il punto iniziale e A è 150°). supponendo che la tensione di rottura dell'asta sia 31 N verificare che, lungo tutta la traiettoria descritta dalla pallina, l'asta non si rompa. (per i calcoli considerare g=10 m/s^2)
ho ricondotto questo problema a quello di un pendolo semplice in cui la forza peso=tensione quindi ho mgcosteta= - 8,86N
ma l'asta per non rompersi vuol dire che deve avere una lunghezza costante? e che la tensione di rottura è quella massima? non so come esprimere con le formule il fatto che l'asta non si rompa lungo la traiettoria descritta.
ho ricondotto questo problema a quello di un pendolo semplice in cui la forza peso=tensione quindi ho mgcosteta= - 8,86N
ma l'asta per non rompersi vuol dire che deve avere una lunghezza costante? e che la tensione di rottura è quella massima? non so come esprimere con le formule il fatto che l'asta non si rompa lungo la traiettoria descritta.
Risposte
Devi tenere conto anche della forza centrifuga $F_c=m v^2 / L$.
Siccome l'energia potenziale si trasforma in cinetica $ m g L = 1/2 m v^2 $
Quindi $F_c = 2mg$, più la forza peso fanno in tutto $3mg = 29,43 N$
Siccome l'energia potenziale si trasforma in cinetica $ m g L = 1/2 m v^2 $
Quindi $F_c = 2mg$, più la forza peso fanno in tutto $3mg = 29,43 N$