Puro rotolamento..Attrito nullo??
Un disco omogeneo di massa m=0.4 kg e raggio R=0.2m può rotolare senza strisciare su un piano orizzontale scabro. Esso è sospinto da una molla di costante elastica k con un estremo fisso e l'altro vincolato al centro C del disco, disposta orizzontalmente, inizialmente compressa di 0.2 rispetto alla sua lunghezza di riposo. In questa posizione, il disco è fermo e l'accelerazione del suo centro di massa è 1m/s^2
1)Trovare il valore della costante elastica K
2) Trovare il valore della forza d'attrito iniziale
3)La velocità del centro di massa e il valore della forza d'attrito quando la molla assume la sua lunghezza di riposo
L'unico punto che non viene è sulla forza d'attrito finale: come fa ad essere zero?Se il disco rotola la forza d'attrito in ogni caso agisce perché tiene fermo il punto di contatto, se striscia agisce comunque..
1)Trovare il valore della costante elastica K
2) Trovare il valore della forza d'attrito iniziale
3)La velocità del centro di massa e il valore della forza d'attrito quando la molla assume la sua lunghezza di riposo
L'unico punto che non viene è sulla forza d'attrito finale: come fa ad essere zero?Se il disco rotola la forza d'attrito in ogni caso agisce perché tiene fermo il punto di contatto, se striscia agisce comunque..
Risposte
Quando la molla è a riposo l'accelerazione che agisce sul disco è zero. Se un disco rotola senza strisciare con velocità angolare costante l'attrito è come se non ci fosse, se ci sarebbe infatti provocherebbe una accelerazione angolare e la velocità non sarebbe costante
Dunque vediamo se ho capito: inizialmente il disco esegue un puro rotolamento; dopodiché, smette di agire la forza elastica, il disco striscerà e l'attrito statico quindi non interviene perché strisciando il punto di contatto non è più fermo?
Secondo me no. Al disco esegue un moto oscillatorio, tu sai che quando il disco passa per la posizione di riposo della molla, quest'ultima non applica nessuna forza di richiamo sul disco, che in quell'istante ha velocità lineare costante (non ci sono forze che agiscono su di esso , perciò non c'è accelerazione) e quindi velocità angolare costante.
Quando qualcosa rotola con velocità costante non agisce nessun attrito e nessun momento che modifichino il moto, altrimenti non sarebbe una rototraslazione con velocità costanti. Leggi anche qui : dubbio-su-puro-rotolamento-t90543.html
Quando qualcosa rotola con velocità costante non agisce nessun attrito e nessun momento che modifichino il moto, altrimenti non sarebbe una rototraslazione con velocità costanti. Leggi anche qui : dubbio-su-puro-rotolamento-t90543.html
aspetta non so se ho capito bene; perché è vero che il disco si muove e agendo il solo attrito statico la velocità dovrebbe essere costante; tuttavia nel puro rotolamento il punto di contatto è fermo, quindi dovrebbe agire l'attrito statico. Come si può spiegare questo?Forse perché devo vedere semplicemente il moto di traslazione in cui ogni punto è dotato della stessa velocità lineare, quindi non è fermo, e l'attrito allora non agisce?
ora che ci penso non mi era mai capitata una situazione di puro rotolamento con velocità costante..Rispetto a quando agiscono forze sul corpo, quello che cambia è proprio l'attrito?
Hai letto il link che ti ho postato? Lì c'è un utente molto più esperto di me che risponde a una domanda proprio su questo.
Io comunque me lo spiego così: quando il disco viene accelerato agisce l'attrito statico che permette al disco di mantenere le condizioni del rotolamento puro; il punto di contatto tenderebbe a strisciare e quindi traslando solamente, l'attrito statico genera un momento che ''compensa'' l'accelerazione lineare del disco provocando un'accelerazione angolare che, come detto sopra, fa mantenere il moto di rotolamento puro. In un caso come questo se l'attrito statico non agisce non si può avere rotolamento puro.
Se invece si accelera un disco, con una molla come nel tuo esercizio, e ad un certo punto mentre il disco ha un moto di rotolamento puro, si taglia la molla, questo proseguirà sicuramente con velocità lineare costante ,uguale alla velocità che il disco aveva quando è stata tagliata la molla, e credo che di questo sei convinto. Ora se agisse l'attrito statico questo accelererebbe il disco , e se così fosse sarebbe impossibile avere un moto di puro rotolamento a velocità costante (naturalmente assumiamo che l'attrito volvente non ci sia).
In pratica l'attrito statico agisce solo quando il disco è accelerato e consente di mantenere il moto di puro rotolamento.
Qui non ho capito cosa intendi.
Comunque rifletti in questi termini e leggi quel post che è molto utile.
Io comunque me lo spiego così: quando il disco viene accelerato agisce l'attrito statico che permette al disco di mantenere le condizioni del rotolamento puro; il punto di contatto tenderebbe a strisciare e quindi traslando solamente, l'attrito statico genera un momento che ''compensa'' l'accelerazione lineare del disco provocando un'accelerazione angolare che, come detto sopra, fa mantenere il moto di rotolamento puro. In un caso come questo se l'attrito statico non agisce non si può avere rotolamento puro.
Se invece si accelera un disco, con una molla come nel tuo esercizio, e ad un certo punto mentre il disco ha un moto di rotolamento puro, si taglia la molla, questo proseguirà sicuramente con velocità lineare costante ,uguale alla velocità che il disco aveva quando è stata tagliata la molla, e credo che di questo sei convinto. Ora se agisse l'attrito statico questo accelererebbe il disco , e se così fosse sarebbe impossibile avere un moto di puro rotolamento a velocità costante (naturalmente assumiamo che l'attrito volvente non ci sia).
In pratica l'attrito statico agisce solo quando il disco è accelerato e consente di mantenere il moto di puro rotolamento.
"claudio.s":
Forse perché devo vedere semplicemente il moto di traslazione in cui ogni punto è dotato della stessa velocità lineare, quindi non è fermo, e l'attrito allora non agisce?
Qui non ho capito cosa intendi.
Comunque rifletti in questi termini e leggi quel post che è molto utile.
si ho letto il link, però è proprio questa velocità costante che non mi torna..In quel posto viene detto "Se il piano è orizzontale e non intervengono altri attriti se non quello statico del piano, una volta che si è instaurato il rotolamento la forza di attrito è nulla. Se ci fosse una forza il disco dovrebbe accelerare o frenare, mentre invece la velocità è costante, dunque non c'è nessuna forza"
ma appunto perché è costante?Sappiamo che la velocità è costante se non agiscono forze, ma chi ci dice che non agisce attrito?CIoè ho capito che se c'è attrito non vi può essere moto di puro rotolamento a velocità costante, ma non capisco perché dovrebbe avvenire
scusa se rompo
ma appunto perché è costante?Sappiamo che la velocità è costante se non agiscono forze, ma chi ci dice che non agisce attrito?CIoè ho capito che se c'è attrito non vi può essere moto di puro rotolamento a velocità costante, ma non capisco perché dovrebbe avvenire
scusa se rompo
Tranquillo non rompi.. Il problema sono io che non te lo so spiegare meglio di così 
Mi è venuto in mente questo esempio,anche se non so se sia proprio la stessa cosa: se tu poggi un blocco su un tavolo orizzontale questo resterà fermo e non lo fa perchè su di esso agisce l'attrito statico a tenerlo fermo, resta fermo semplicemente perchè non avrebbe motivo di muoversi non essendoci forze parallele al piano; quando spingiamo il blocco con una piccola forza, questo in assenza di attrito comincerebbe a muoversi. Se il blocco resta fermo nonostante noi applichiamo una forza parallela al tavolo, lo fa perchè stavolta è l'attrito statico a tenerlo fermo.
Quando abbiamo un moto di rotolamento puro accade una cosa simile col punto di contatto tra tavolo e disco, il punto di contatto resta fermo visto che non ci sono forze che agiscono a cambiare questo stato.
Invece quando il disco viene accelerato il punto di contatto resta fermo solo se c'è una forza di attrito statico che compensa la forza che provoca l'accelerazione.
Purtroppo non sono il massimo a spiegare le cose!!
Mi è venuto in mente questo esempio,anche se non so se sia proprio la stessa cosa: se tu poggi un blocco su un tavolo orizzontale questo resterà fermo e non lo fa perchè su di esso agisce l'attrito statico a tenerlo fermo, resta fermo semplicemente perchè non avrebbe motivo di muoversi non essendoci forze parallele al piano; quando spingiamo il blocco con una piccola forza, questo in assenza di attrito comincerebbe a muoversi. Se il blocco resta fermo nonostante noi applichiamo una forza parallela al tavolo, lo fa perchè stavolta è l'attrito statico a tenerlo fermo.
Quando abbiamo un moto di rotolamento puro accade una cosa simile col punto di contatto tra tavolo e disco, il punto di contatto resta fermo visto che non ci sono forze che agiscono a cambiare questo stato.
Invece quando il disco viene accelerato il punto di contatto resta fermo solo se c'è una forza di attrito statico che compensa la forza che provoca l'accelerazione.
Purtroppo non sono il massimo a spiegare le cose!!
nono tranquillo con questo esempio che hai fatto ho capito, grazie mille!!
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