Problema tuffatore e grandezze che si conservano
Ciao a tutti, ora vi pongo il mio problema a cui ho dato qualche risposta ma non essendo sicuro volevo avere qualche conferma da voi...vi ringrazio in anticipo!
Un tuffatore si tuffa da un trampolino facendo dei giri su se stesso, trascurando l'attrito dell'aria e il lavoro fatto dal metabolismo, quali grandezze si conservano??
Allora sicuramente l'energia meccanica si conserva, perchè sul trampolino ho solo en potenziale mentre quando si tuffa ho solo encinetica;
il sistema meccanico non è isolato, in quanto la risulatante delle forze esterne è diversa da zero (uguale alla forze peso), il problema è che non so se si conserva il momento angolare della quantità di moto...sulla quantità di moto, secondo me non si conserva ma nutro qualche dubbio...
per quanto riguarda il momento d'inerzia non creda si conservi perchè mentre si tuffa modifica la sua posizione rannicchiandosi e quindi dovrebbe variare il momento d'inerzia, mentre la velocità angolare mi sembra anche questa che non si conservi dato che quando è sul trampolino è fermo e quindi dovrebbe avere velocità angolare pari a zero.
ora credo abbiate capito che ho diversi dubbi e vi sarei grato a non finire se me li potrestre togliere! aspetto un vostro parere! ciaoo!!
Un tuffatore si tuffa da un trampolino facendo dei giri su se stesso, trascurando l'attrito dell'aria e il lavoro fatto dal metabolismo, quali grandezze si conservano??
Allora sicuramente l'energia meccanica si conserva, perchè sul trampolino ho solo en potenziale mentre quando si tuffa ho solo encinetica;
il sistema meccanico non è isolato, in quanto la risulatante delle forze esterne è diversa da zero (uguale alla forze peso), il problema è che non so se si conserva il momento angolare della quantità di moto...sulla quantità di moto, secondo me non si conserva ma nutro qualche dubbio...
per quanto riguarda il momento d'inerzia non creda si conservi perchè mentre si tuffa modifica la sua posizione rannicchiandosi e quindi dovrebbe variare il momento d'inerzia, mentre la velocità angolare mi sembra anche questa che non si conservi dato che quando è sul trampolino è fermo e quindi dovrebbe avere velocità angolare pari a zero.
ora credo abbiate capito che ho diversi dubbi e vi sarei grato a non finire se me li potrestre togliere! aspetto un vostro parere! ciaoo!!
Risposte
and19 ,
ho girato la tua domanda a Tania Cagnotto , la quale essendo molto preparata in Fisica mi ha risposto così :
" Innanzitutto diciamo che si conserva la massa $M$ del corpo . Però non si tratta di un "corpo rigido" , ma di un " continuo deformabile" , cioè un sistema di particelle legate tra loro da forze e.m. ( e se vogliamo , pure gravitazionali) , per cui la posizione del Centro di massa $B$ non è fissa rispetto al corpo, quando muovo arti , testa e tronco, mi stendo o mi raggruppo.... Perciò la risposta non è tanto semplice....
L' energia meccanica... si , sarei dell'opinione che si conserva , nelle ipotesi fatte.
Poi, la Dinamica e le sue equazioni Cardinali mi dicono, a proposito del centro di massa e della quantità di moto , che :
1) se la massa è costante, il centro di massa $B$ si muove come un punto materiale in cui sia concentrata tutta la massa $M$ del sistema , considerando applicata in $B$ la risultante $\vecR$ di tutte le forze esterne applicate al sistema
2)la quantità di moto totale $\vecP$ del sistema si può esprimere come prodotto della massa $M$ (costante) per la velocità $\vecV_B$ del centro di massa
3) sussiste La prima equazione cardinale : $ \vec R = (d \vecP)/dt $
Nel mio caso ( Tania che risponde ....) , direi che la quantità di moto non si mantiene costante , poichè , ammesso di individuare una posizione "media" del mio $CdM$ , e concentrata ivi tutta la $M$ , esso si muove come un proiettile , una pietra lanciata nel campo gravitazionale terrestre , localmente costante , quindi descrive una traiettoria parabolica ( moto dei proiettili...)
4) quando sono in aria , avvicino gambe e braccia al tronco e abbasso pure la testa , divento quasi una palla ....e questo fa diminuire il momento di inerzia e perciò aumentare la velocità angolare . Perciò il momento angolare $\vecK $ dovrebbe conservarsi , durante tutto il moto .
Però qui ci vogliono un sacco di precisazioni : l'asse baricentrico ( orizzontale , trasversale al mio corpo) , rispetto a cui calcolo il momento di inerzia , è fisso o variabile nel corpo ? E' un asse principale di inerzia , o no ?
La seconda equazione cardinale della Dinamica : $\vec M_e = (d\vecK)/dt$ dice che il momento delle forze esterne applicate causa la variazione nel tempo del momento angolare , ma rispetto a quale punto stiamo calcolando $\vecK$ ? Rispetto ad un CdM variabile ? Fisso ? Medio ? Possiamo dire che " mediamente" le cose vanno nel modo detto ? E la forza-peso , avendo come punto di applicazione il CdM , che si sposta , dà luogo a " momento di forze esterne " rispetto ad una posizione di $B$ precedente ?
Francamente non lo so. Navigatore , ma che domande mi fai ? "
Ho risposto : " Tania , non ti preoccupare , ora scrivo quello che mi hai detto sul sito , poi vediamo i commenti e le reazioni degli altri ..."
E così ho fatto . La rsponsabilità della risposta è di Tania , non la mia ....
ho girato la tua domanda a Tania Cagnotto , la quale essendo molto preparata in Fisica mi ha risposto così :
" Innanzitutto diciamo che si conserva la massa $M$ del corpo . Però non si tratta di un "corpo rigido" , ma di un " continuo deformabile" , cioè un sistema di particelle legate tra loro da forze e.m. ( e se vogliamo , pure gravitazionali) , per cui la posizione del Centro di massa $B$ non è fissa rispetto al corpo, quando muovo arti , testa e tronco, mi stendo o mi raggruppo.... Perciò la risposta non è tanto semplice....
L' energia meccanica... si , sarei dell'opinione che si conserva , nelle ipotesi fatte.
Poi, la Dinamica e le sue equazioni Cardinali mi dicono, a proposito del centro di massa e della quantità di moto , che :
1) se la massa è costante, il centro di massa $B$ si muove come un punto materiale in cui sia concentrata tutta la massa $M$ del sistema , considerando applicata in $B$ la risultante $\vecR$ di tutte le forze esterne applicate al sistema
2)la quantità di moto totale $\vecP$ del sistema si può esprimere come prodotto della massa $M$ (costante) per la velocità $\vecV_B$ del centro di massa
3) sussiste La prima equazione cardinale : $ \vec R = (d \vecP)/dt $
Nel mio caso ( Tania che risponde ....) , direi che la quantità di moto non si mantiene costante , poichè , ammesso di individuare una posizione "media" del mio $CdM$ , e concentrata ivi tutta la $M$ , esso si muove come un proiettile , una pietra lanciata nel campo gravitazionale terrestre , localmente costante , quindi descrive una traiettoria parabolica ( moto dei proiettili...)
4) quando sono in aria , avvicino gambe e braccia al tronco e abbasso pure la testa , divento quasi una palla ....e questo fa diminuire il momento di inerzia e perciò aumentare la velocità angolare . Perciò il momento angolare $\vecK $ dovrebbe conservarsi , durante tutto il moto .
Però qui ci vogliono un sacco di precisazioni : l'asse baricentrico ( orizzontale , trasversale al mio corpo) , rispetto a cui calcolo il momento di inerzia , è fisso o variabile nel corpo ? E' un asse principale di inerzia , o no ?
La seconda equazione cardinale della Dinamica : $\vec M_e = (d\vecK)/dt$ dice che il momento delle forze esterne applicate causa la variazione nel tempo del momento angolare , ma rispetto a quale punto stiamo calcolando $\vecK$ ? Rispetto ad un CdM variabile ? Fisso ? Medio ? Possiamo dire che " mediamente" le cose vanno nel modo detto ? E la forza-peso , avendo come punto di applicazione il CdM , che si sposta , dà luogo a " momento di forze esterne " rispetto ad una posizione di $B$ precedente ?
Francamente non lo so. Navigatore , ma che domande mi fai ? "
Ho risposto : " Tania , non ti preoccupare , ora scrivo quello che mi hai detto sul sito , poi vediamo i commenti e le reazioni degli altri ..."
E così ho fatto . La rsponsabilità della risposta è di Tania , non la mia ....
L'ironia (e l'autoironia) è una gran dote, complimenti a navigatore! 
Grazie gio73 ,
ma io mi aspetto qualche commento più ....scientifico !
ma io mi aspetto qualche commento più ....scientifico !
Tania (o chi per lei, non bisognerebbe millantare conoscenze che non si hanno ed esporre altri al pubblico ludibrio ) non ha ragione. Trascurando la resistenza dell'aria e le gocce di sudore, si conservano:
1) la massa
2) il momento della quantità di moto rispetto al centro di massa
e basta.
Non si conservano invece:
1) la quantità di moto, a causa dell'impulso prodotto dalla forza peso
2) l'energia meccanica (somma di energia cinetica e gravitazionale), a causa del lavoro fatto dai muscoli di Tania che ovviamente non è un corpo rigido e per questo prende le medaglie!
Se invece mi tuffo io, dato che l'unica cosa che sono in grado di fare è irrigidirmi come un baccalà e arrivare, quando va bene, a piedi uniti nell'acqua, riesco a conservare anche l'energia meccanica (ma non il decoro!).
) non ha ragione. Trascurando la resistenza dell'aria e le gocce di sudore, si conservano:1) la massa
2) il momento della quantità di moto rispetto al centro di massa
e basta.
Non si conservano invece:
1) la quantità di moto, a causa dell'impulso prodotto dalla forza peso
2) l'energia meccanica (somma di energia cinetica e gravitazionale), a causa del lavoro fatto dai muscoli di Tania che ovviamente non è un corpo rigido e per questo prende le medaglie!
Se invece mi tuffo io, dato che l'unica cosa che sono in grado di fare è irrigidirmi come un baccalà e arrivare, quando va bene, a piedi uniti nell'acqua, riesco a conservare anche l'energia meccanica (ma non il decoro!).
@and19
E' corretto quello che hai scritto, a parte l'energia meccanica come ti ha fatto notare mircoFN.
Per quanto riguarda i dubbi che hai sulla quantità di moto e momento della quantità di moto, considera che il moto del centro di massa del tuffatore è esattamente quello di un punto materiale sottoposto alla sola forza di gravità che parte a velocità data (a seconda della spinta sul trampolino o sulla piattaforma), trascurando l'attrito dell'aria. Non importa quante capriole avvitamenti e lavoro muscolare quindi faccia il nuotatore, quelle sono tutte forze interne al sistema e non possono alterare il moto del centro di massa del tuffatore.
Per il momento della quantità di moto invece questo si conserva, a patto di considerare tale momento rispetto al centro di massa, o rispetto ad un' asse passante per il centro di massa. Rispetto al centro di massa o ad un asse passante per esso non c'è nessun momento delle forze esterne, la risultante della forza peso rispetto al centro di massa o ad un asse per esso ha infatti momento nullo, per definizione di centro di massa..
E' corretto quello che hai scritto, a parte l'energia meccanica come ti ha fatto notare mircoFN.
Per quanto riguarda i dubbi che hai sulla quantità di moto e momento della quantità di moto, considera che il moto del centro di massa del tuffatore è esattamente quello di un punto materiale sottoposto alla sola forza di gravità che parte a velocità data (a seconda della spinta sul trampolino o sulla piattaforma), trascurando l'attrito dell'aria. Non importa quante capriole avvitamenti e lavoro muscolare quindi faccia il nuotatore, quelle sono tutte forze interne al sistema e non possono alterare il moto del centro di massa del tuffatore.
Per il momento della quantità di moto invece questo si conserva, a patto di considerare tale momento rispetto al centro di massa, o rispetto ad un' asse passante per il centro di massa. Rispetto al centro di massa o ad un asse passante per esso non c'è nessun momento delle forze esterne, la risultante della forza peso rispetto al centro di massa o ad un asse per esso ha infatti momento nullo, per definizione di centro di massa..
"mircoFN":
Se invece mi tuffo io, dato che l'unica cosa che sono in grado di fare è irrigidirmi come un baccalà e arrivare, quando va bene, a piedi uniti nell'acqua, riesco a conservare anche l'energia meccanica (ma non il decoro!).
"mircoFN":
Tania (o chi per lei, non bisognerebbe millantare conoscenze che non si hanno ed esporre altri al pubblico ludibrio
Mirco FN , ma di quali "millantate conoscenze " vai parlando ! E di quale "pubblico ludibrio" ! Siete così seri , su questo forum , che non si può neanche scherzare un po' ? Si può parlare di " Scienza" anche scherzandoci un po' su . La vita è già fin troppo seria , sapessi quanto lo è stata con me!
"mircoFN":
Tania ...non ha ragione. Trascurando la resistenza dell'aria e le gocce di sudore, si conservano:
1) la massa
2) il momento della quantità di moto rispetto al centro di massa
e dov'è il centro di massa ? E' fisso rispetto al corpo?
"mircoFN":
Non si conservano invece:
1) la quantità di moto, a causa dell'impulso prodotto dalla forza peso
2) l'energia meccanica (somma di energia cinetica e gravitazionale), a causa del lavoro fatto dai muscoli di Tania che ovviamente non è un corpo rigido
and19 ha detto che trascura il metabolismo ( oltre all'attrito con l'aria) , ho inteso trattarsi del lavoro che il tuffatore fa con i suoi muscoli , quindi l'energia meccanica dovrebbe conservarsi .
@navigatore
Mi permetti di darti un consiglio? Se scrivi in un forum devi accettare le puntualizzazioni o le critiche, a volte peraltro alcune puntualizzazioni ti possono sembrare sgarbate, ma considera che scrivendo spesso il tono è frainteso, e un aggettivo messo male, o un'espressione poco felice, rende una critica o puntualizzazione più dura di quello che voleva essere!
(Infatti ritengo che mircoFN ti abbia apostrofato in maniera spiritosa ma, credo, anche involontariamente dura e esagerata.)
Se non riesci a fare questo e ogni volta te la prendi, lascia perdere di scrivere chè consumi energie nervose inutilmente!
Spesso qui si è seriosi è vero, d'altronde siamo in un forum di fisica quindi un po' di rigore è d'obbligo.. ma i toni leggeri a volte traspaiono.
Non so cosa si intendesse di preciso con il "si trascura il metabolismo", ma è ovvio che non si può trascurare il lavoro svolto dal tuffatore altrimenti neanche dovrebbe rannicchiarsi, distendersi o muoversi durante il tuffo, come peraltro hai assunto anche nella tua risposta, e non sarebbe un tuffatore ma un pezzo di legno (come sottolineato da mircoFN).
Mi permetti di darti un consiglio? Se scrivi in un forum devi accettare le puntualizzazioni o le critiche, a volte peraltro alcune puntualizzazioni ti possono sembrare sgarbate, ma considera che scrivendo spesso il tono è frainteso, e un aggettivo messo male, o un'espressione poco felice, rende una critica o puntualizzazione più dura di quello che voleva essere!
(Infatti ritengo che mircoFN ti abbia apostrofato in maniera spiritosa ma, credo, anche involontariamente dura e esagerata.)
Se non riesci a fare questo e ogni volta te la prendi, lascia perdere di scrivere chè consumi energie nervose inutilmente!
Spesso qui si è seriosi è vero, d'altronde siamo in un forum di fisica quindi un po' di rigore è d'obbligo.. ma i toni leggeri a volte traspaiono.
"navigatore":
and19 ha detto che trascura il metabolismo ( oltre all'attrito con l'aria) , ho inteso trattarsi del lavoro che il tuffatore fa con i suoi muscoli , quindi l'energia meccanica dovrebbe conservarsi .
Non so cosa si intendesse di preciso con il "si trascura il metabolismo", ma è ovvio che non si può trascurare il lavoro svolto dal tuffatore altrimenti neanche dovrebbe rannicchiarsi, distendersi o muoversi durante il tuffo, come peraltro hai assunto anche nella tua risposta, e non sarebbe un tuffatore ma un pezzo di legno (come sottolineato da mircoFN).
Faussone ,
non sono abituato ai forum , l'ho scritto nella presentazione , sai , ho anche una certa età e scarsa dimestichezza con questa macchina da scrivere moderna ...E mi sto rendendo conto che scrivere di argomenti scientifici è molto difficile , perchè bisogna farsi capire, capire ciò che dice l'altro, stare attenti ai punti, alle virgole , ai due punti , altrimenti chi legge interpreta male , capisce lucciole per lanterne, si risente per un nonnulla....
Però non sono certo un novellino , nei contatti umani ! E ho la sensazione che certe persone ( non mi riferisco a nessuno di quelli che finora ho verbalmente incontrato qui , sia ben chiaro ) , se fossero " vis a vis" , sedute al tuo tavolo , sì che tu possa guardarle in faccia ,capire anche l'espressione del viso e udire il timbro della sua voce, e magari dirgli pure un Vaffa se è il caso e se lo conosci a sufficienza , forse userebbero atteggiamenti , parole , toni , e argomenti diversi .
E soprattutto non si sentirebbero investiti del sacro verbo della verità assoluta, pochè tutti , ma proprio tutti , possiamo sbagliare, a cominciare da me . Perciò , io evito ( come ho evitato finora qui , verifica pure) di dire : hai sbagliato , sei in errore , hai torto ....Preferisco dire : "non condivido il tuo punto di vista" , " mi sembra che le cose non stiano proprio così" , " se mi permetti , ti espongo il mio parere " , e frasi analoghe .
Infatti penso di non dovere , e in effetti non voglio , urtare la sensibilità di nessuno, poichè proprio in virtù dell'anonimato del forum devo tenere ( correggimi se sbaglio) un atteggiamento di profilo più basso , più moderato , in breve : più cortese . Soprattutto in virtù del fatto che sono nuovo, ed ho di fronte a me dei Senior member , che senz'altro si conoscono da molto più tempo tra loro , mentre io ...chi sono io, un navigatore qualunque ?
Comunque, grazie per il consiglio . Tutti possono dare , tutti possono ricevere qualcosa...
Si vede ( comincio a vederlo io...) che sei un moderato e un signore. Questo non vuol dire che altri non lo siano !
non sono abituato ai forum , l'ho scritto nella presentazione , sai , ho anche una certa età e scarsa dimestichezza con questa macchina da scrivere moderna ...E mi sto rendendo conto che scrivere di argomenti scientifici è molto difficile , perchè bisogna farsi capire, capire ciò che dice l'altro, stare attenti ai punti, alle virgole , ai due punti , altrimenti chi legge interpreta male , capisce lucciole per lanterne, si risente per un nonnulla....
Però non sono certo un novellino , nei contatti umani ! E ho la sensazione che certe persone ( non mi riferisco a nessuno di quelli che finora ho verbalmente incontrato qui , sia ben chiaro ) , se fossero " vis a vis" , sedute al tuo tavolo , sì che tu possa guardarle in faccia ,capire anche l'espressione del viso e udire il timbro della sua voce, e magari dirgli pure un Vaffa se è il caso e se lo conosci a sufficienza , forse userebbero atteggiamenti , parole , toni , e argomenti diversi .
E soprattutto non si sentirebbero investiti del sacro verbo della verità assoluta, pochè tutti , ma proprio tutti , possiamo sbagliare, a cominciare da me . Perciò , io evito ( come ho evitato finora qui , verifica pure) di dire : hai sbagliato , sei in errore , hai torto ....Preferisco dire : "non condivido il tuo punto di vista" , " mi sembra che le cose non stiano proprio così" , " se mi permetti , ti espongo il mio parere " , e frasi analoghe .
Infatti penso di non dovere , e in effetti non voglio , urtare la sensibilità di nessuno, poichè proprio in virtù dell'anonimato del forum devo tenere ( correggimi se sbaglio) un atteggiamento di profilo più basso , più moderato , in breve : più cortese . Soprattutto in virtù del fatto che sono nuovo, ed ho di fronte a me dei Senior member , che senz'altro si conoscono da molto più tempo tra loro , mentre io ...chi sono io, un navigatore qualunque ?
Comunque, grazie per il consiglio . Tutti possono dare , tutti possono ricevere qualcosa...
Si vede ( comincio a vederlo io...) che sei un moderato e un signore. Questo non vuol dire che altri non lo siano !
Veramente la mia era una considerazione di tipo ironico, diciamo che sono stato al gioco. In ogni caso mi scuso se è stata interpretata per altro verso. Il pubblico ludibrio era riferito al fatto di far credere che un'altra persona fosse ignorante (o meglio imprecisa) su un argomento che trattava.
Per navigatore, personalmente non credo molto nella opportunità di porre molti distinguo, il fatto che siamo fallaci è evidente e non c'è bisogno di premetterlo sempre. Tuttavia, proprio perchè si scrive e non si parla, è necessario un minimo di rigore. Nel caso in esame, per esempio, il lavoro fatto dalle forze interne non è trascurabile e credo che la domanda servisse proprio a evidenziare questo aspetto. Ricordo inoltre che spesso le domande sono poste da studenti che hanno bisogno di chiarezza e, inoltre, alcune definizioni non sono del tutto libere ma consolidate nelle discipline (in particolare in quelle mature come la Fisica Classica). Dato che qui non siamo all'esame, nessuno ci costringe a intervenire quando non siamo ragionevolmente sicuri.
Nel merito, non capisco a cosa ti riferisci riguardo al centro di massa. Il fatto che il centro di massa (proprio perchè il corpo non è rigido e quindi le forze interne possono fare lavoro) cambi posizione rispetto ai punti del corpo stesso non mi sembra confligga con alcuna delle affermazioni da me fatte relativamente alle risposte ai quesiti originari (ovviamente salvo smentite!)
Per navigatore, personalmente non credo molto nella opportunità di porre molti distinguo, il fatto che siamo fallaci è evidente e non c'è bisogno di premetterlo sempre. Tuttavia, proprio perchè si scrive e non si parla, è necessario un minimo di rigore. Nel caso in esame, per esempio, il lavoro fatto dalle forze interne non è trascurabile e credo che la domanda servisse proprio a evidenziare questo aspetto. Ricordo inoltre che spesso le domande sono poste da studenti che hanno bisogno di chiarezza e, inoltre, alcune definizioni non sono del tutto libere ma consolidate nelle discipline (in particolare in quelle mature come la Fisica Classica). Dato che qui non siamo all'esame, nessuno ci costringe a intervenire quando non siamo ragionevolmente sicuri.
Nel merito, non capisco a cosa ti riferisci riguardo al centro di massa. Il fatto che il centro di massa (proprio perchè il corpo non è rigido e quindi le forze interne possono fare lavoro) cambi posizione rispetto ai punti del corpo stesso non mi sembra confligga con alcuna delle affermazioni da me fatte relativamente alle risposte ai quesiti originari (ovviamente salvo smentite!)
MircoFN ,
non ti scusare , non è il caso . Anch'io ho scherzato. Siamo uomini di mondo , abbiamo fatto il militare a Cuneo....
Nel merito del problema , ora .
Per quale motivo and19 ha detto che si trascura il lavoro d'attrito ( con l'aria , suppongo) e il "metabolismo" , dovrebbe chiarirlo lui , penso . Io ho ritenuto , forse sbagliando , che volesse dire " trascuriamo il lavoro interno" cioè proprio quello che dà luogo a consumo di energia da parte del tuffatore . Perciò ho supposto che con "energia meccanica" and19 intendesse solo l'energia cinetica più potenziale che il corpo ha nel campo gravitazionale terrestre . Ma , ripeto, forse ho sbagliato perchè dovevo considerare anche il lavoro "interno" , per cui l'energia meccanica non si conserva , ovviamente .
Per quanto riguarda i miei dubbi sulla posizione del Centro di Massa , riporto prima la frase di Faussone :
"Per il momento della quantità di moto invece questo si conserva, a patto di considerare tale momento rispetto al centro di massa, o rispetto ad un' asse passante per il centro di massa. Rispetto al centro di massa o ad un asse passante per esso non c'è nessun momento delle forze esterne, la risultante della forza peso rispetto al centro di massa o ad un asse per esso ha infatti momento nullo, per definizione di centro di massa.."
Giustissimo ! Però , il tuffatore dal momento in cui salta al momento in cui tocca l'acqua fa dei movimenti , cioè , grosso modo : si piega sulle gambe con i piedi ancora sul trampolino , alza le braccia , si dà lo slancio verso l'alto , poi arrivato in alto abbassa le braccia , avvicina le gambe al torace e le tiene chiuse con le braccia , fa un pò di piroette chiuso a palla , poi si riapre , si distende , e si infila in acqua .... il Centro di massa dov'è ? E' fisso rispetto al corpo che cambia tante forme ? No! E quindi neanche l'asse rispetto al quale calcolare il momento angolare , che dovrebbe rimanere costante , lo è ! Insomma l'asse di rotazione ( che dovrebbe essere un asse centrale di inerzia) è mobile anche rispetto al corpo , il quale cambia forma ....Perciò dico che bisognerebbe aggiungere un chiarimento : " nella ipotesi di poter assumere una posizione media FISSA del CdM rispetto al corpo, e quindi dell'asse di rotazione , il momento angolare si conserva , perciò diminuisce il momento di inerzia nella fase di raggruppamento del corpo e aumenta la velocità angolare , e il contrario poi succede quando il corpo si ridistende .....
Sbaglio ? Se sbaglio , chiarisci per favore .
Ma tu guarda se uno non è libero neanche di farsi due tuffi in pace , che arrivano 'sti fisici coi loro esercizi....
non ti scusare , non è il caso . Anch'io ho scherzato. Siamo uomini di mondo , abbiamo fatto il militare a Cuneo....
Nel merito del problema , ora .
Per quale motivo and19 ha detto che si trascura il lavoro d'attrito ( con l'aria , suppongo) e il "metabolismo" , dovrebbe chiarirlo lui , penso . Io ho ritenuto , forse sbagliando , che volesse dire " trascuriamo il lavoro interno" cioè proprio quello che dà luogo a consumo di energia da parte del tuffatore . Perciò ho supposto che con "energia meccanica" and19 intendesse solo l'energia cinetica più potenziale che il corpo ha nel campo gravitazionale terrestre . Ma , ripeto, forse ho sbagliato perchè dovevo considerare anche il lavoro "interno" , per cui l'energia meccanica non si conserva , ovviamente .
Per quanto riguarda i miei dubbi sulla posizione del Centro di Massa , riporto prima la frase di Faussone :
"Per il momento della quantità di moto invece questo si conserva, a patto di considerare tale momento rispetto al centro di massa, o rispetto ad un' asse passante per il centro di massa. Rispetto al centro di massa o ad un asse passante per esso non c'è nessun momento delle forze esterne, la risultante della forza peso rispetto al centro di massa o ad un asse per esso ha infatti momento nullo, per definizione di centro di massa.."
Giustissimo ! Però , il tuffatore dal momento in cui salta al momento in cui tocca l'acqua fa dei movimenti , cioè , grosso modo : si piega sulle gambe con i piedi ancora sul trampolino , alza le braccia , si dà lo slancio verso l'alto , poi arrivato in alto abbassa le braccia , avvicina le gambe al torace e le tiene chiuse con le braccia , fa un pò di piroette chiuso a palla , poi si riapre , si distende , e si infila in acqua .... il Centro di massa dov'è ? E' fisso rispetto al corpo che cambia tante forme ? No! E quindi neanche l'asse rispetto al quale calcolare il momento angolare , che dovrebbe rimanere costante , lo è ! Insomma l'asse di rotazione ( che dovrebbe essere un asse centrale di inerzia) è mobile anche rispetto al corpo , il quale cambia forma ....Perciò dico che bisognerebbe aggiungere un chiarimento : " nella ipotesi di poter assumere una posizione media FISSA del CdM rispetto al corpo, e quindi dell'asse di rotazione , il momento angolare si conserva , perciò diminuisce il momento di inerzia nella fase di raggruppamento del corpo e aumenta la velocità angolare , e il contrario poi succede quando il corpo si ridistende .....
Sbaglio ? Se sbaglio , chiarisci per favore .
Ma tu guarda se uno non è libero neanche di farsi due tuffi in pace , che arrivano 'sti fisici coi loro esercizi....
ciao a tutti!
Intanto grazie per le risposte, che vogliono dire che avete speso del vostro tempo per me e per questo non posso che ringraziarvi
Detto ciò vediamo se riesco a chiarirvi qualche punto:
prima di tutta questa domanda è una domanda che il mio proff di Fisica di solito fa all'orale del suo esame e non è che dà tante spiegazioni in più a quello che vi ho detto..e siccome mi devo preparare per questo orale, volevo essere preparato per questa domanda che mi può capitare...comunque quando dice di "trascurare il metabolismo" ora non sono sicuro al 100% ma credo, conoscendo un minimo le abitudini del prof, che intenda che non bisogna considerare il lavoro svolto dalla tuffatrice.
Per quanto riguarda invece l'asse di rotazione, qui veramente neanche io so in realtà quello che vuole sapere..anche se credo, sempre per quel minimo di conoscenza alle sue attitudini, che voglia intendere che l'asse di rotazione rimanga immobile durante tutto il tuffo e credo che intenda l'asse orizzontale.
spero di avervi risposto alle domande che mi avete fatto!
Grazie ancora per il tempo che mi avete concesso!!!
Intanto grazie per le risposte, che vogliono dire che avete speso del vostro tempo per me e per questo non posso che ringraziarvi
Detto ciò vediamo se riesco a chiarirvi qualche punto:
prima di tutta questa domanda è una domanda che il mio proff di Fisica di solito fa all'orale del suo esame e non è che dà tante spiegazioni in più a quello che vi ho detto..e siccome mi devo preparare per questo orale, volevo essere preparato per questa domanda che mi può capitare...comunque quando dice di "trascurare il metabolismo" ora non sono sicuro al 100% ma credo, conoscendo un minimo le abitudini del prof, che intenda che non bisogna considerare il lavoro svolto dalla tuffatrice.
Per quanto riguarda invece l'asse di rotazione, qui veramente neanche io so in realtà quello che vuole sapere..anche se credo, sempre per quel minimo di conoscenza alle sue attitudini, che voglia intendere che l'asse di rotazione rimanga immobile durante tutto il tuffo e credo che intenda l'asse orizzontale.
spero di avervi risposto alle domande che mi avete fatto!
Grazie ancora per il tempo che mi avete concesso!!!
"and19":
comunque quando dice di "trascurare il metabolismo" ora non sono sicuro al 100% ma credo, conoscendo un minimo le abitudini del prof, che intenda che non bisogna considerare il lavoro svolto dalla tuffatrice.
ovviamente mi rendo conto che sarebbe impossibile tuffarsi dal trampolino e rannicchiarsi senza l'ausilio di una forza muscolare, ma tant'è...cioè credo che intenda che non ci sono forze muscolari che spingolo la tuffatrice dal trampolino, che però magicamente una volta in aria riesce a rannicchiarsi...
più volte di fronte all'inspiegabile io, da assoluto non esperto in materia, mi devo affidare alla magia....
@and19
Se il tuo professore chiede di considerare un tuffatore (o tuffatrice) è ovvio che va considerato che durante il tuffo questi può cambiare il proprio momento di inerzia, come ti è venuto naturale dire anche a te, se può cambiare il proprio momento di inerzia allora i suoi muscoli DEVONO compiere un lavoro.. Se si dice che i muscoli non compiono lavoro allora tanto vale fare l'esempio di un bastoncino lanciato in aria... A quel punto si conserva sì l'energia meccanica e la velocità di rotazione del bastoncino è ben definita e non può cambiare. Quindi la domanda sarebbe mal posta.
Riguardo alla questione dell'asse di rotazione dire che rimane immobile durante il tuffo non capisco cosa voglia significare, sinceramente.
Per il discorso di navigatore sul fatto che il centro di massa del tuffatore cambia posizione rispetto al tuffatore stesso che non è un corpo rigido dico ok è vero. Ma questo cosa cambia in quanto abbiamo detto? Rispetto al centro di massa del tuffatore il momento angolare del sistema di punti materiali chiamato tuffatore si conserva, non importa che la "forma" del tuffatore cambi, né deve dar fastidio che il centro di massa si sposti nel tempo.
Se il tuo professore chiede di considerare un tuffatore (o tuffatrice) è ovvio che va considerato che durante il tuffo questi può cambiare il proprio momento di inerzia, come ti è venuto naturale dire anche a te, se può cambiare il proprio momento di inerzia allora i suoi muscoli DEVONO compiere un lavoro.. Se si dice che i muscoli non compiono lavoro allora tanto vale fare l'esempio di un bastoncino lanciato in aria... A quel punto si conserva sì l'energia meccanica e la velocità di rotazione del bastoncino è ben definita e non può cambiare. Quindi la domanda sarebbe mal posta.
Riguardo alla questione dell'asse di rotazione dire che rimane immobile durante il tuffo non capisco cosa voglia significare, sinceramente.
Per il discorso di navigatore sul fatto che il centro di massa del tuffatore cambia posizione rispetto al tuffatore stesso che non è un corpo rigido dico ok è vero. Ma questo cosa cambia in quanto abbiamo detto? Rispetto al centro di massa del tuffatore il momento angolare del sistema di punti materiali chiamato tuffatore si conserva, non importa che la "forma" del tuffatore cambi, né deve dar fastidio che il centro di massa si sposti nel tempo.
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