Sistema di riferimento mobile
Un piano, inclinato con angolo \theta rispetto all'orizzontale, è posto su una piattaforma mobile che si muove con accelerazione costante a. Sul piano inclinato è posta una massa m libera di muoversi senza attrito. Calcolare: 1) il modulo dell'accelerazione a tale che la massa m resti in equilibrio rispetto ad un osservatore sulla piattaforma e 2) il modulo N della forza di reazione esercitata dal piano sulla massa m.
Il dubbio che ho su questo esercizio è in particolare su sistema di riferimento richiesto: sapendo che la massa deve restare in quiete, allora dovrà muoversi con accelerazione pari a quella della piattaforma e quindi ho scritto le equazioni:
$ N-mgcos \theta=0 $ e $mgsin \theta = ma $ e trovo quindi sia N che l'accelerazione. Ma facendo ciò uso un sistema di riferimento solidale al suolo e non alla piattaforma no?
Il dubbio che ho su questo esercizio è in particolare su sistema di riferimento richiesto: sapendo che la massa deve restare in quiete, allora dovrà muoversi con accelerazione pari a quella della piattaforma e quindi ho scritto le equazioni:
$ N-mgcos \theta=0 $ e $mgsin \theta = ma $ e trovo quindi sia N che l'accelerazione. Ma facendo ciò uso un sistema di riferimento solidale al suolo e non alla piattaforma no?
Risposte
Il sistema di riferimento è non inerziale perchè accelerato ; sia $veca_t$ la sua accelerazione . La massa $m$ , nel riferimento mobile , è soggetta a due forze reali applicate : $vecP$ e $vecR $ (peso e reazione del piano) , e ad una forza apparente di trascinamento $vecF_t = -mveca_t$ . Nel riferimento mobile , deve essere :
$mveca_r = vecP + vecR +vecF_t $
e il primo membro deve essere : $veca_r = 0$ , vista la consegna .
Prosegui , disegnando le forze , sia vere che apparenti , e scomponendole secondo la direzione del piano e quella normale : la somma delle componenti normali deve essere nulla , cosí come la somma delle componenti tangenti al piano inclinato.
$mveca_r = vecP + vecR +vecF_t $
e il primo membro deve essere : $veca_r = 0$ , vista la consegna .
Prosegui , disegnando le forze , sia vere che apparenti , e scomponendole secondo la direzione del piano e quella normale : la somma delle componenti normali deve essere nulla , cosí come la somma delle componenti tangenti al piano inclinato.
Perfetto, grazie mille
