Quantità di moto ed attrito
Scusate, magari ho un dubbio stupido, però vorrei davvero risolverlo...
La domanda è:innanzi tutto se in presenza di attrito(sia statico che dinamico)la quantità di moto si conserva e come posso fare a calcolare il valore minimo di attrito statico per il quale un corpo di massa M, sottoposto ad un urto, sia elastico che no, per cui esso comincia a muoversi. Il dubbio nasce perchè a differenza dell'attrito dinamico, con il quale, potendo calcolare il lavoro fatto, posso fare il bilancio energetico e sono a posto, con quello statico non posso farlo, dato che non c'è spostamento..
A rigor di logica ci dovrebbe esser un bilanciamento di forze, forse bisogna considerare l'impulso delle forze.. ma non saprei formalizzare con sicurezza...Confido nella vostra conoscenza..
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.
La domanda è:innanzi tutto se in presenza di attrito(sia statico che dinamico)la quantità di moto si conserva e come posso fare a calcolare il valore minimo di attrito statico per il quale un corpo di massa M, sottoposto ad un urto, sia elastico che no, per cui esso comincia a muoversi. Il dubbio nasce perchè a differenza dell'attrito dinamico, con il quale, potendo calcolare il lavoro fatto, posso fare il bilancio energetico e sono a posto, con quello statico non posso farlo, dato che non c'è spostamento..
A rigor di logica ci dovrebbe esser un bilanciamento di forze, forse bisogna considerare l'impulso delle forze.. ma non saprei formalizzare con sicurezza...Confido nella vostra conoscenza..
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.

Risposte
Vi prego!!
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.

Prendila con le molle perche' non sono sicuro (non e' una cosa che ho trovato su un libro):
In un urto si ha uno scambio di quantita' di moto fra due corpi "istantaneo": ovvero i due corpi si scambiano una forza infinita per un tempo infinitesimo. La forza di attrito statico non puo' in nessun modo opporsi a questa forza infinita per cui il corpo si muove comunque...
Sembra un ragionamento campato in aria, ma e' possibile formalizzarlo con un po' di analisi: risulta che la forza scambiata fra i due corpi nel tempo e', nell'approssimazione di urto con il "modello" di urto elastico o anelastico, una delta di dirach...
In conclusione secondo me l'attrito statico e' ininfluente nella descrizione del moto dei due corpi prima e dopo l'urto...
In un urto si ha uno scambio di quantita' di moto fra due corpi "istantaneo": ovvero i due corpi si scambiano una forza infinita per un tempo infinitesimo. La forza di attrito statico non puo' in nessun modo opporsi a questa forza infinita per cui il corpo si muove comunque...
Sembra un ragionamento campato in aria, ma e' possibile formalizzarlo con un po' di analisi: risulta che la forza scambiata fra i due corpi nel tempo e', nell'approssimazione di urto con il "modello" di urto elastico o anelastico, una delta di dirach...
In conclusione secondo me l'attrito statico e' ininfluente nella descrizione del moto dei due corpi prima e dopo l'urto...
Per esempio prendiamo una cassa di massa M e coefficiente di attrito Statico "mu" e vi facciamo urtare una palla con velocità v0 e massa m.
Secondo me quella non si muove solo se l'impulso della forza di attrito massima è maggiore della differenza di quantità di moto iniziale e finale,ossia:
F*delta t>m*vf-m*vi -->F>(m(vf-vi))/(delta t)
Una cosa del genere penso..
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.
Secondo me quella non si muove solo se l'impulso della forza di attrito massima è maggiore della differenza di quantità di moto iniziale e finale,ossia:
F*delta t>m*vf-m*vi -->F>(m(vf-vi))/(delta t)
Una cosa del genere penso..
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.

1) Sia Fe la risultante di tutte le forze esterne
agenti sul sistema in esame.Allora sara':
M*a =Fe ovvero:
(supponendo che la massa M del sistema non sia relativistica):
d(Mv)/dt=Fe cioe' dQ/dt=Fe ,dove Q
e' quantita' di moto totale del sistema.
In particolare se Fe=0 sara': Q=costante
che e' appunto il principio di conservazione della
quantita' di moto.Pertanto possiamo concludere che tale
principio e' valido purche' sia nulla la risultante delle
forze esterne (di qualunque natura siano esse,incluse quindi
le forze di attrito).
2) Credo che tu chieda la forza di attrito al distacco
che e' semplicemente proporzionale alla componente di Fe
normale alla superficie di appoggio del sistema.
Una forza di pochissimo superiore ad essa sara' sufficiente
(se non vi sono altre forze in gioco) a mettere in moto il
corpo e da questo momento in poi entra in ballo l'attrito
dinamico che segue leggi diverse.
L'attrito al distacco e' ben noto ai camionisti che devono
scaricare sabbia dal camion.Essi inclinano lentamente il planare
facendo crescere la componente del peso parallela al medesimo fino a superare (di poco)l'attrito al distacco.Nel caso tuo e' l'urto che fornisce la spinta necessaria e il tuo calcolo [F>Mdv/dt] mi sembra esatto.
agenti sul sistema in esame.Allora sara':
M*a =Fe ovvero:
(supponendo che la massa M del sistema non sia relativistica):
d(Mv)/dt=Fe cioe' dQ/dt=Fe ,dove Q
e' quantita' di moto totale del sistema.
In particolare se Fe=0 sara': Q=costante
che e' appunto il principio di conservazione della
quantita' di moto.Pertanto possiamo concludere che tale
principio e' valido purche' sia nulla la risultante delle
forze esterne (di qualunque natura siano esse,incluse quindi
le forze di attrito).
2) Credo che tu chieda la forza di attrito al distacco
che e' semplicemente proporzionale alla componente di Fe
normale alla superficie di appoggio del sistema.
Una forza di pochissimo superiore ad essa sara' sufficiente
(se non vi sono altre forze in gioco) a mettere in moto il
corpo e da questo momento in poi entra in ballo l'attrito
dinamico che segue leggi diverse.
L'attrito al distacco e' ben noto ai camionisti che devono
scaricare sabbia dal camion.Essi inclinano lentamente il planare
facendo crescere la componente del peso parallela al medesimo fino a superare (di poco)l'attrito al distacco.Nel caso tuo e' l'urto che fornisce la spinta necessaria e il tuo calcolo [F>Mdv/dt] mi sembra esatto.
C'entra nulla il fatto che l'attrito sia una forza dissipativa? per il secondo punto quindi concordi con me?
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.

Confermo quanto ho detto circa la quantita'
di moto e concordo con te per il secondo punto.
Ciao.
di moto e concordo con te per il secondo punto.
Ciao.
Mi sento risollevato..[:D]
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.

Archimede mi aiuteresti a risolvere il quesito sedici del post di marco 21? Riguarda sempre il solito problema...
Thanks..[8D][:I]
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.
Thanks..[8D][:I]
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.

@cavallipurosangue
Guarda ,ho un soluzione che tutto sommato sembra filare,
sia pure con qualche dubbio da parte mia.
La quantita' di moto del proiettile ,che e' mv,
si puo' scomporre in 2 componenti:
1)una orizzontale data da m*v*sin(alfa) a cui corrisponde una
forza orizzontale sul blocco il cui modulo e' Fo=m*v*sin(alfa)/dt
dove dt e' il tempuscolo per cui dura l'urto.
2) una verticale data da m*v*cos(alfa) a cui corrisponde una
forza verticale il cui modulo e' Fv=m*v*cos(alfa)/dt.
Tale componente produce una forza d'attrito diretta in senso
opposto a Fo e di modulo Fa=(mu)Fv=(mu)*m*v*cos(alfa)/dt ed il blocco
accennera' a muoversi solo se Fo>Fa ovvero per:
m*v*sin(alfa)/dt>(mu)*m*v*cos(alfa)/dt da cui appunto:
tan(alfa)>mu.
Come ti dicevo sopra ho qualche perplessita' ma altro
non ho trovato.
Ciao.
Guarda ,ho un soluzione che tutto sommato sembra filare,
sia pure con qualche dubbio da parte mia.
La quantita' di moto del proiettile ,che e' mv,
si puo' scomporre in 2 componenti:
1)una orizzontale data da m*v*sin(alfa) a cui corrisponde una
forza orizzontale sul blocco il cui modulo e' Fo=m*v*sin(alfa)/dt
dove dt e' il tempuscolo per cui dura l'urto.
2) una verticale data da m*v*cos(alfa) a cui corrisponde una
forza verticale il cui modulo e' Fv=m*v*cos(alfa)/dt.
Tale componente produce una forza d'attrito diretta in senso
opposto a Fo e di modulo Fa=(mu)Fv=(mu)*m*v*cos(alfa)/dt ed il blocco
accennera' a muoversi solo se Fo>Fa ovvero per:
m*v*sin(alfa)/dt>(mu)*m*v*cos(alfa)/dt da cui appunto:
tan(alfa)>mu.
Come ti dicevo sopra ho qualche perplessita' ma altro
non ho trovato.
Ciao.
a me sembra che possa tornare.. ma da ciò si deduce che alla fine delta t è ininfluente nel calcolo che stiamo cercando di affrontare..
a meno che la componente verticale della quantità di moto sia nulla; quindi se l'urto avvenisse in direzione perpendicolare alla forza peso allora bisognerebbe comunque considerare anche il tempo..
Che dici?
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.
a meno che la componente verticale della quantità di moto sia nulla; quindi se l'urto avvenisse in direzione perpendicolare alla forza peso allora bisognerebbe comunque considerare anche il tempo..
Che dici?
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A perenne vanto della scienza sta il fatto che essa, agendo sulla mente umana, ha vinto l'insicurezza dell'uomo di fronte a se stesso e alla natura.
