Sistemi isolati e non: chiarimenti dinamica
Salve, vorrei chiedervi se queste affermazioni di DINAMICA che ho fatto io dopo aver studiato sono giuste:
1)La conservazione della quantità di moto e del momento angolare si hanno solo con sistemi isolati. E quindi se ho una forza esterna, come un momento applicato, una forza impulsiva che fa muovere un disco o un colpo esterno, non posso appplicarli, giusto? Ma posso invece applicare i teoremi dell'impulso e dell'impulso angolare.
2)Tutti gli urti, ad esempio fra due palline, o fra una pallina e una sbarretta rientrano comunque nel campo dei sistemi isolati. E quindi non posso utilizzare i teoremi sull'impulso.
3)In un sistema, io non posso utilizzare sia teorema sulla conservazione della quantità di moto che teorema dell'impulso= quantità di moto. Poichè il primo si utilizza per sistemi isolati, e il secondo invece se ho forze esterne e quindi un sistema non isolato. Quindi sarebbe illogico utilizzarli nello stesso problema.
4) stessa cosa di prima per ciò che riguarda la conservazione del momento angolare e il teorema dell'impulso angolare (variazione di K che uguaglia l'integrale del momento esterno).
Sono corrette queste affermazioni, (che io ho dedotto dalla teoria e da esercizi che ho svolto). Grazie
1)La conservazione della quantità di moto e del momento angolare si hanno solo con sistemi isolati. E quindi se ho una forza esterna, come un momento applicato, una forza impulsiva che fa muovere un disco o un colpo esterno, non posso appplicarli, giusto? Ma posso invece applicare i teoremi dell'impulso e dell'impulso angolare.
2)Tutti gli urti, ad esempio fra due palline, o fra una pallina e una sbarretta rientrano comunque nel campo dei sistemi isolati. E quindi non posso utilizzare i teoremi sull'impulso.
3)In un sistema, io non posso utilizzare sia teorema sulla conservazione della quantità di moto che teorema dell'impulso= quantità di moto. Poichè il primo si utilizza per sistemi isolati, e il secondo invece se ho forze esterne e quindi un sistema non isolato. Quindi sarebbe illogico utilizzarli nello stesso problema.
4) stessa cosa di prima per ciò che riguarda la conservazione del momento angolare e il teorema dell'impulso angolare (variazione di K che uguaglia l'integrale del momento esterno).
Sono corrette queste affermazioni, (che io ho dedotto dalla teoria e da esercizi che ho svolto). Grazie
Risposte
qualcuno saprebbe aiutarmi per cortesia?
Ho paura che Tu abbia fatto un po di confusione
Non è esatto, nel senso che se non hai forze esterne si sonserva la quantità di moto, se non hai momenti esterni si conserva il momento angolare. in un sistema isolato si conservano entrambi.
La forza impulsiva può essere interna al sistema.
non vorrei dire una corbelleria, perchè la dinamica degli urti ha sempre qualcosa che mi sfugge, ma le forze che intervengono in un urto sono interne. Di certo in un urto si conserva la quantità di moto, e a seconda del tipo di urto si può conservare o meno l' energia. Poichè l'interazione è istantanea dovresti poter utilizzare il teorema dell'impulso, ma in genere io non ho mai trovato elementi che ne consentissero l'uso.
spero di averTi chiarito un pochino le cose
"lucys87":
Salve, vorrei chiedervi se queste affermazioni di DINAMICA che ho fatto io dopo aver studiato sono giuste:
1)La conservazione della quantità di moto e del momento angolare si hanno solo con sistemi isolati. E quindi se ho una forza esterna, come un momento applicato, una forza impulsiva che fa muovere un disco o un colpo esterno, non posso appplicarli, giusto? Ma posso invece applicare i teoremi dell'impulso e dell'impulso angolare.
Non è esatto, nel senso che se non hai forze esterne si sonserva la quantità di moto, se non hai momenti esterni si conserva il momento angolare. in un sistema isolato si conservano entrambi.
La forza impulsiva può essere interna al sistema.
"lucys87":
2)Tutti gli urti, ad esempio fra due palline, o fra una pallina e una sbarretta rientrano comunque nel campo dei sistemi isolati. E quindi non posso utilizzare i teoremi sull'impulso.
non vorrei dire una corbelleria, perchè la dinamica degli urti ha sempre qualcosa che mi sfugge, ma le forze che intervengono in un urto sono interne. Di certo in un urto si conserva la quantità di moto, e a seconda del tipo di urto si può conservare o meno l' energia. Poichè l'interazione è istantanea dovresti poter utilizzare il teorema dell'impulso, ma in genere io non ho mai trovato elementi che ne consentissero l'uso.
"lucys87":
3)In un sistema, io non posso utilizzare sia teorema sulla conservazione della quantità di moto che teorema dell'impulso= quantità di moto. Poichè il primo si utilizza per sistemi isolati, e il secondo invece se ho forze esterne e quindi un sistema non isolato. Quindi sarebbe illogico utilizzarli nello stesso problema.
4) stessa cosa di prima per ciò che riguarda la conservazione del momento angolare e il teorema dell'impulso angolare (variazione di K che uguaglia l'integrale del momento esterno).
Sono corrette queste affermazioni, (che io ho dedotto dalla teoria e da esercizi che ho svolto). Grazie
spero di averTi chiarito un pochino le cose
Chiedo scusa se preciso un po' quello che dice Skylarry.
In un sistema isolato, si conservano quantità di moto e momento angolare. Ma se facciamo agire una forza esterna o un momento di forza, vuol dire che il sistema non è più isolato mentre agiscono queste sollecitazioni esterne, ti pare? Infatti c'è stata una interazione con un agente esterno che ha impresso la sollecitazione, di breve o lunga durata non importa.
Cessata la sollecitazione, il sistema ritorna isolato, però rimangono le modifiche delle sue condizioni di moto apportate dalla interazione (breve o lunga che sia) con l'agente esterno. Esempio : dai un calcio ad un pallone che era in quiete..….
Attenzione: negli urti si considera isolato il sistema costituito da entrambi i corpi che urtano, e percio si applica la conservazione a questo sistema. Ma se consideri una sola delle palle come sistema, nulla ti impedisce di dire che questa palla ha avuto una interazione con l'altra, e quindi durante l'interazione essa non era isolata. Le forze d'urto sono interne al sistema delle due palle, evidentemente.
In un sistema isolato, si conservano quantità di moto e momento angolare. Ma se facciamo agire una forza esterna o un momento di forza, vuol dire che il sistema non è più isolato mentre agiscono queste sollecitazioni esterne, ti pare? Infatti c'è stata una interazione con un agente esterno che ha impresso la sollecitazione, di breve o lunga durata non importa.
Cessata la sollecitazione, il sistema ritorna isolato, però rimangono le modifiche delle sue condizioni di moto apportate dalla interazione (breve o lunga che sia) con l'agente esterno. Esempio : dai un calcio ad un pallone che era in quiete..….
Attenzione: negli urti si considera isolato il sistema costituito da entrambi i corpi che urtano, e percio si applica la conservazione a questo sistema. Ma se consideri una sola delle palle come sistema, nulla ti impedisce di dire che questa palla ha avuto una interazione con l'altra, e quindi durante l'interazione essa non era isolata. Le forze d'urto sono interne al sistema delle due palle, evidentemente.
"navigatore":
Chiedo scusa se preciso un po' quello che dice Skylarry.
non c'è nessuna necessità di farlo. Sono piuttosto confusionario e se qualcuno mi aiuta e chiarirmi i pensieri è sempre beneaccetto
"navigatore":
Chiedo scusa se preciso un po' quello che dice Skylarry.
In un sistema isolato, si conservano quantità di moto e momento angolare. Ma se facciamo agire una forza esterna o un momento di forza, vuol dire che il sistema non è più isolato mentre agiscono queste sollecitazioni esterne, ti pare? Infatti c'è stata una interazione con un agente esterno che ha impresso la sollecitazione, di breve o lunga durata non importa.
Cessata la sollecitazione, il sistema ritorna isolato, però rimangono le modifiche delle sue condizioni di moto apportate dalla interazione (breve o lunga che sia) con l'agente esterno. Esempio : dai un calcio ad un pallone che era in quiete..….
Attenzione: negli urti si considera isolato il sistema costituito da entrambi i corpi che urtano, e percio si applica la conservazione a questo sistema. Ma se consideri una sola delle palle come sistema, nulla ti impedisce di dire che questa palla ha avuto una interazione con l'altra, e quindi durante l'interazione essa non era isolata. Le forze d'urto sono interne al sistema delle due palle, evidentemente.
Anche da quello che tu dici, continua a non essermi chiara la distinzione tra sistema isolato e non isolato. Il testo dell'esercizio non mi dice mai nulla in merito. Tu mi hai detto -ma se consideri una sola della palle come sistema- Ma chi lo decide? Io? allora posso a piacimento sceglierlo isolato (dicendo che è una forza interna) o non isolato (dicendo che viene da fuori). Cioè non ci capisco nulla. Ci sarebbero sistemi che sono isolati, ma per brevi spazi temporali non lo sono? Ma che senso ha allora la definizione di sistema isolato? se poi in un esercizio lo considero come entrambe le cose...Mi sembra una cosa un pò confusionaria..aiuto
Certo, i testi degli esercizi non lo dicono, devi stabilirlo tu.
Ma spesso i testi dicono : "In un riferimento inerziale, due palle si urtano…" , e questo ti fa capire che magari una palla è in quiete o in m.r.u. nel rif. inerziale, e le arriva addosso un'altra che ha una certa velocità, pure essa in m.r.u. , quindi ha quantità di moto e energia, impartita non si sa bene da chi o che cosa: ma questo non interessa.
Quello che interessa è che le due palle nel loro insieme sono un "sistema isolato" ( si intende, non stiamo considerando quel "chi o che cosa" che ha dato la velocità alle palle che si muovono !).
Oppure l'esercizio dice : su un piano liscio orizzontale ci sono due biglie, che si urtano…Questo è un altro sistema isolato. Il piano orizzontale liscio a che serve? Serve a equilibrare il peso, perché il riferimento del laboratorio terrestre in cui avviene il fattaccio è considerato, per comodità della fisica, inerziale, e però ci devi aggiungere la gravità, sempre onnipresente. E allora come fare per liberarsi della gravità ? Mettiamo le biglie su un immaginario piano orizzontale liscio : ecco fatto!
Altrimenti…ma quando mai in un riferimento inerziale se do' un calcio a un pallone questo descrive una parabola??? In un riferimento inerziale, se do' un calcio a un pallone questo deve proseguire in linea retta, mica curvare parabolicamente! Allora vuol dire che il campo di calcio in realtà inerziale non è….e allora ecco l'escamotage : considerarlo inerziale MA con l'aggiunta perenne della gravità.
Eh sì. Questo dilemma nasce sempre nel caso degli urti. Se consideri la biglia di prima in quiete sul piano orizzontale, oppure in un riferimento realmente inerziale (…lontano da corpi celesti….quindi con nessuna forza gravitazionale o forza apparente che agisce….), nel breve tempo in cui l'altra biglia lo urta essa, presa da sola, non è più isolata, ma solo per quel breve tempo.
Invece l'insieme delle due, cioè il "sistema" costituito da entrambe, è isolato….
Il senso è proprio quello di poter applicare i teoremi di conservazione. La pattinatrice che piroetta sul ghiaccio con le braccia allargate , e poi le chiude, aumenta la sua velocità angolare, e puoi calcolare considerando che con buona approssimazione si tratta di un sistema isolato, se l'attrito dei pattini sul ghiaccio è piccolissimo.
La fisica elementare si basa su molte astrazioni, che vanno contro il senso comune, e sono fatte per semplificare.
Chi poi continua in una certa direzione, vede che molte ipotesi devono essere abbandonate se si vuole aderire maggiormente alla realtà. Per esempio, quasi mai si tiene conto delle forze di attrito dovute al mezzo, se non lo si specifica appositamente.
Il filo perfettamente flessibile e inestensibile delle carrucole….ma quando mai ??? Quando si trasmette il moto da una puleggia a un'altra con una cinghia di trasmissione, la cinghia è tutt'altro che perfettamente flessibile e inestensibile !!!
La ruota che rotola con velocità costante su un piano scabro perfettamente rigido, senza attrito….mica vero! La ruota e il piano si deformano, l'attrito c'è e si chiama volvente, e prima o poi la ruota si ferma.
Ma spesso i testi dicono : "In un riferimento inerziale, due palle si urtano…" , e questo ti fa capire che magari una palla è in quiete o in m.r.u. nel rif. inerziale, e le arriva addosso un'altra che ha una certa velocità, pure essa in m.r.u. , quindi ha quantità di moto e energia, impartita non si sa bene da chi o che cosa: ma questo non interessa.
Quello che interessa è che le due palle nel loro insieme sono un "sistema isolato" ( si intende, non stiamo considerando quel "chi o che cosa" che ha dato la velocità alle palle che si muovono !).
Oppure l'esercizio dice : su un piano liscio orizzontale ci sono due biglie, che si urtano…Questo è un altro sistema isolato. Il piano orizzontale liscio a che serve? Serve a equilibrare il peso, perché il riferimento del laboratorio terrestre in cui avviene il fattaccio è considerato, per comodità della fisica, inerziale, e però ci devi aggiungere la gravità, sempre onnipresente. E allora come fare per liberarsi della gravità ? Mettiamo le biglie su un immaginario piano orizzontale liscio : ecco fatto!
Altrimenti…ma quando mai in un riferimento inerziale se do' un calcio a un pallone questo descrive una parabola??? In un riferimento inerziale, se do' un calcio a un pallone questo deve proseguire in linea retta, mica curvare parabolicamente! Allora vuol dire che il campo di calcio in realtà inerziale non è….e allora ecco l'escamotage : considerarlo inerziale MA con l'aggiunta perenne della gravità.
Ci sarebbero sistemi che sono isolati, ma per brevi spazi temporali non lo sono?
Eh sì. Questo dilemma nasce sempre nel caso degli urti. Se consideri la biglia di prima in quiete sul piano orizzontale, oppure in un riferimento realmente inerziale (…lontano da corpi celesti….quindi con nessuna forza gravitazionale o forza apparente che agisce….), nel breve tempo in cui l'altra biglia lo urta essa, presa da sola, non è più isolata, ma solo per quel breve tempo.
Invece l'insieme delle due, cioè il "sistema" costituito da entrambe, è isolato….
Ma che senso ha allora la definizione di sistema isolato?
Il senso è proprio quello di poter applicare i teoremi di conservazione. La pattinatrice che piroetta sul ghiaccio con le braccia allargate , e poi le chiude, aumenta la sua velocità angolare, e puoi calcolare considerando che con buona approssimazione si tratta di un sistema isolato, se l'attrito dei pattini sul ghiaccio è piccolissimo.
La fisica elementare si basa su molte astrazioni, che vanno contro il senso comune, e sono fatte per semplificare.
Chi poi continua in una certa direzione, vede che molte ipotesi devono essere abbandonate se si vuole aderire maggiormente alla realtà. Per esempio, quasi mai si tiene conto delle forze di attrito dovute al mezzo, se non lo si specifica appositamente.
Il filo perfettamente flessibile e inestensibile delle carrucole….ma quando mai ??? Quando si trasmette il moto da una puleggia a un'altra con una cinghia di trasmissione, la cinghia è tutt'altro che perfettamente flessibile e inestensibile !!!
La ruota che rotola con velocità costante su un piano scabro perfettamente rigido, senza attrito….mica vero! La ruota e il piano si deformano, l'attrito c'è e si chiama volvente, e prima o poi la ruota si ferma.
Ok ma non ho capito bene il teorema dell impulso. Cioe, si usa con una forza esterna al sistema o si puo usare anche con gli urti interni? E' un po' ambiguo.
Ripeto : in un urto, si considera isolato il sistema costituito da entrambi i corpi che si urtano. E così si può affermare che si conserva la qdm totale del sistema, qualunque sia la natura dell'urto : elastico o anelastico, parzialmente o totalmente. È chiaro che le forze che si sviluppano durante l'urto, di solito molto intense ma di breve durata, sono forze interne al sistema considerato.
Se ti interessa sapere quanto vale questa forza, e hai un'idea della durata dell'urto $\Deltat$, puoi sempre scrivere che:
$F\Deltat = m \Deltav$
riferendoti a una delle masse, di solito quella urtata, e quindi alla sua variazione di velocità. La forza d'urto è interna, la massa urtante subisce la stessa forza in senso opposto.
Ma se consideri come sistema la sola sfera urtata, la forza esercitata dalla sfera urtante è esterna. Ovviamente il calcolo della forza tramite il teorema dell'impulso è lo stesso.
Se ti interessa sapere quanto vale questa forza, e hai un'idea della durata dell'urto $\Deltat$, puoi sempre scrivere che:
$F\Deltat = m \Deltav$
riferendoti a una delle masse, di solito quella urtata, e quindi alla sua variazione di velocità. La forza d'urto è interna, la massa urtante subisce la stessa forza in senso opposto.
Ma se consideri come sistema la sola sfera urtata, la forza esercitata dalla sfera urtante è esterna. Ovviamente il calcolo della forza tramite il teorema dell'impulso è lo stesso.
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