Terzo principio dinamica e attrito!
Buonasera,
ho un dubbio che mi attanaglia. Non riesco a comprendere quale sia la relazione esistente tra il Terzo principio della dinamica e la forza d'attrito nell'azione di camminare. E' la forza di attrito che costituisce la "reazione"? O l'attrito permette esclusivamente lo scambio di forze tra il piede e il suolo? Sul ghiaccio, l'assenza di attrito non permette di esercitare l'"azione" sul suolo o fa sì che non si verifichi la "reazione"? Grazie!
P.S. Se mi spiegaste nel dettaglio tutte le forze e le loro interazioni sareste gentilissimi!
ho un dubbio che mi attanaglia. Non riesco a comprendere quale sia la relazione esistente tra il Terzo principio della dinamica e la forza d'attrito nell'azione di camminare. E' la forza di attrito che costituisce la "reazione"? O l'attrito permette esclusivamente lo scambio di forze tra il piede e il suolo? Sul ghiaccio, l'assenza di attrito non permette di esercitare l'"azione" sul suolo o fa sì che non si verifichi la "reazione"? Grazie!
P.S. Se mi spiegaste nel dettaglio tutte le forze e le loro interazioni sareste gentilissimi!
Risposte
Quando tu cammini eserciti con il piede una forza verso il suolo. Per il terzo principio della dinamica, il suolo reagisce con una forza in verso opposto a quello dove hai spinto tu. Per il caso del ghiaccio aspetta i più esperti.
Parto un attimo da qualche concetto generale che saprai sicuramente giusto per organizzare meglio il discorso. L'attrito è una forza che si sviluppa tra due superfici non lisce. Siccome tutta la materia è fatta di atomi e molecole assimilabili a dei mattoncini di varie forme, non esiste una superficie perfettamente liscia. Per tale ragione un corpo a contatto con un altro non potrà mai "scivolarci sopra come se nulla fosse" perché, anche se minuscole, ci sono delle imperfezioni che "gratteranno" e lo rallenteranno. Sperimentalmente si è notato inoltre che se non applichi abbastanza forza non riesci a spostare un oggetto che è fermo perché l'attrito funge da reazione vincolare (attrito statico).
Per il terzo principio della dinamica alla forza di attrito che un corpo A esercita sul corpo B corrisponde una forza che il corpo B agisce sul corpo A. La forza di attrito è contraria al movimento (perché lo rallenta, lo impedisce) ed è parallela alla superficie di contatto tra i due corpi.
Un corpo isolato non si potrebbe muovere senza l'ausilio di forze esterne quindi se tu provassi a fare il movimento della camminata nello spazio rimarresti fermo perché tutti i movimenti dei tuoi muscoli sono "interni" a te. In poche parole hai bisogno di una spinta per muoverti. Questa spinta è data dall'attrito. Quando cammini non sei più un sistema isolato, ma sei a contatto con la terra. Se provi a strusciare un piede all'indietro stai applicando una forza di sfregamento sulla terra e la terra ne applica una su di te di conseguenza: se non "spingi" troppo forte il piede noti che, a causa di questa "contro-forza" applicata dalla terra sul tuo piede, il tuo piede non si muove. Porti quindi l'altro piede avanti e compi un passo. Se sei in piedi sul ghiaccio quando provi a spingere il piede all'indietro questo si muove semplicemente all'indietro perché non c'è attrito e tu cadi, ma rimani fermo nello stesso punto.
Spero di essere stato utile
Per il terzo principio della dinamica alla forza di attrito che un corpo A esercita sul corpo B corrisponde una forza che il corpo B agisce sul corpo A. La forza di attrito è contraria al movimento (perché lo rallenta, lo impedisce) ed è parallela alla superficie di contatto tra i due corpi.
Un corpo isolato non si potrebbe muovere senza l'ausilio di forze esterne quindi se tu provassi a fare il movimento della camminata nello spazio rimarresti fermo perché tutti i movimenti dei tuoi muscoli sono "interni" a te. In poche parole hai bisogno di una spinta per muoverti. Questa spinta è data dall'attrito. Quando cammini non sei più un sistema isolato, ma sei a contatto con la terra. Se provi a strusciare un piede all'indietro stai applicando una forza di sfregamento sulla terra e la terra ne applica una su di te di conseguenza: se non "spingi" troppo forte il piede noti che, a causa di questa "contro-forza" applicata dalla terra sul tuo piede, il tuo piede non si muove. Porti quindi l'altro piede avanti e compi un passo. Se sei in piedi sul ghiaccio quando provi a spingere il piede all'indietro questo si muove semplicemente all'indietro perché non c'è attrito e tu cadi, ma rimani fermo nello stesso punto.
Spero di essere stato utile
La mia domanda forse è troppo filosofica. Comunque vi ringrazio perché girando attorno al concetto potrei afferrare quelle sfumature che non ho compreso. E invece, in relazione al III principio qualcuno sarebbe così gentile da spiegarmi nel dettaglio il classico paradosso del cavallo che traina un carretto? Evidenziando la nozione di tensione della fune che non mi è chiara e che cosa significa che il III principio della dinamica vale in un sistema isolato?
"bibitaro":
La mia domanda forse è troppo filosofica. Comunque vi ringrazio perché girando attorno al concetto potrei afferrare quelle sfumature che non ho compreso. E invece, in relazione al III principio qualcuno sarebbe così gentile da spiegarmi nel dettaglio il classico paradosso del cavallo che traina un carretto? Evidenziando la nozione di tensione della fune che non mi è chiara e che cosa significa che il III principio della dinamica vale in un sistema isolato?
viewtopic.php?f=19&t=185639&start=0
"professorkappa":
[quote="bibitaro"]La mia domanda forse è troppo filosofica. Comunque vi ringrazio perché girando attorno al concetto potrei afferrare quelle sfumature che non ho compreso. E invece, in relazione al III principio qualcuno sarebbe così gentile da spiegarmi nel dettaglio il classico paradosso del cavallo che traina un carretto? Evidenziando la nozione di tensione della fune che non mi è chiara e che cosa significa che il III principio della dinamica vale in un sistema isolato?
viewtopic.php?f=19&t=185639&start=0[/quote]
Prof, le mie domande traggono spunto dal suo ottimo contributo. Le tensioni sono uguali in modulo per il III principio? È come se si elidessero? Che differenza c'è tra considerare la tensione T o considerare separatamente le forze della fune sui corpi e le forze dei corpi sulla fune?
Non capisco le domande
"dRic":
La forza di attrito è contraria al movimento (perché lo rallenta, lo impedisce) ed è parallela alla superficie di contatto tra i due corpi.
Non sempre pero' eh? Nel caso del carretto/cavallo la forza d'attrito sullo zoccolo favorisce il movimento ed e' l'unica forza esterna che causa l'accelerazione positiva. Come l'attrito su uno pneumatico in una macchina che accelera.
Si, ma è contraria al movimento che vorrebbe fare lo zoccolo per via del muscolo del cavallo... Comunque dovevo spiegarmi meglio hai ragione. Alla fine è tutto lì il discorso, del carro, della ruota e del camminare: se "struscio" qualcosa all'indietro sento una reazione in avanti.
"dRic":
Si, ma è contraria al movimento che vorrebbe fare lo zoccolo per via del muscolo del cavallo... Comunque dovevo spiegarmi meglio hai ragione. Alla fine è tutto lì il discorso, del carro, della ruota e del camminare: se "struscio" qualcosa all'indietro sento una reazione in avanti.
Si, basta comprendersi. Infatti io sono un fautore accanito della definizione canonica di attrito: si oppone allo strisciamento relativo dei 2 corpi.
Si, ma è colpa mia che non ho un gran lessico scientifico 
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