Tornanti e Lavoro
Salve a tutti!!
Volevo chiedere un aiuto per un quesito del quale fatico a dare una risposta che non sia intuitiva ma motivata fisicamente.
Mi chiedevo la motivazione fisica del perchè le strade di montagna sono costruite a tornanti e cosa questo implichi in termini di lavoro compiuto dal motore dell'auto per la salita, ovvero se questo sia minore.
Grazie mille!
Volevo chiedere un aiuto per un quesito del quale fatico a dare una risposta che non sia intuitiva ma motivata fisicamente.
Mi chiedevo la motivazione fisica del perchè le strade di montagna sono costruite a tornanti e cosa questo implichi in termini di lavoro compiuto dal motore dell'auto per la salita, ovvero se questo sia minore.
Grazie mille!
Risposte
Non è un problema di lavoro ma di pendenza massima prevista per una strada
Ciao! I tornanti esistono per diminuire la pendenza della strada. E' come un problema sul piano inclinato. Va da se che la componente della gravità a cui il motore si deve opporre è tanto minore quanto più è minore l'inclinazione del piano (cioè della strada). In termini di lavoro il discorso si complica un attimo; infatti se la strada è meno ripida la forza che il motore deve imprimere all'auto è minore però la lunghezza del tratto da percorrere aumenta. E secondo me le cose sono fatte in modo che le due compensazioni si cancellano esattamente, quindi il lavoro è sempre lo stesso, ci si accorge di questo considerando che la quota di arrivo e quella di partenza non cambiano e che l'energia meccanica si conserva. Certo è che queste considerazioni valgono se modellizziamo la situazione nel modo più semplice possibile, cioè punto materiale che percorre la salita a velocità costante, trascurando cioè attriti ecc.
Ovvero il lavoro che il motore deve compiere rimane lo stesso dal momento che (trascurando ogni forma di attrito) è pari alla differenza di Energia potenziale fra la quota di partenza e quella di arrivo.
La differenza consiste solo nella forza che il motore deve applicare per compensare il peso: essa dovrà essere maggiore nel caso in cui si salga paralleli al gradiente della montagna (direzione di massima crescita) in quanto la strada raggiungerebbe così l' angolo di pendenza massima e la componente del peso parallela (che dipende dal seno dell'angolo) sarebbe massima rispetto al caso in cui si salga lungo altre direzioni, ovvero a tornanti.
Giusto?
La differenza consiste solo nella forza che il motore deve applicare per compensare il peso: essa dovrà essere maggiore nel caso in cui si salga paralleli al gradiente della montagna (direzione di massima crescita) in quanto la strada raggiungerebbe così l' angolo di pendenza massima e la componente del peso parallela (che dipende dal seno dell'angolo) sarebbe massima rispetto al caso in cui si salga lungo altre direzioni, ovvero a tornanti.
Giusto?
Si, è giusto. Però non dimenticarti che la differenza tra le forze che il motore deve applicare nei due casi, viene compensata dalla differenza nella lunghezza dei cammini che la macchina percorre....è per questo che il lavoro è lo stesso. E coincide con la differenza di energia meccanica, che è poi la differenza di energia potenziale se assumiamo che la velocità dell'auto non vari. Hai le idee più chiare ora?
Un ultima cosa non mi è chiara: ma l'effetto di compensazione dei cammini è causa od effetto dell'invarianza del lavoro? io pensavo che fosse conseguenza del fatto che (assumendo costante nei due casi la velocità di partenza e di arrivo) il lavoro del motore vada a coincidere con la differenza di quota che è uguale nei due casi. Il lavoro è costante e quindi la differenza della forza applicata (che è diversa di sicuro per via dell'inclinazione) e compensata dalla diversa lunghezza degli spostamenti. dico bene?
Mi son reso conto di aver riscritto esattamente quello che avevi detto te!! pardon!! almeno però ora son sicuro di avere le idee chiare!!!
Ti ringrazio tantissimo per l'aiuto e la disponibilità!
Grazie!
Ti ringrazio tantissimo per l'aiuto e la disponibilità!
Grazie!
Non parlerei della compensazione in termini di causa od effetto. La puoi pensare come il modo matematico di esprimere il principio di conservazione dell'energia, che è una cosa generale, per questo caso particolare. Detta alla buona: "l'energia si conserva e ritrovo questo principio nel fatto che esiste la compensazione suddetta".
Figurati.... Ciao!!
Tutto chiaro: ne causa ne conseguenza ma semplice necessità intrinseca al fenomeno!
Grazie ancora!
Grazie ancora!
Davvero bello "necessità intrinseca al fenomeno"......me lo devo ricordare!!!
A me invece questo tipo di 'spiegazioni ' preoccupano molto
in che senso, scusa?
non saremmo stati rigorosi al 100 per 100 ma non mi sembra di aver sparato delle assurdità..se così fosse ti chiedo di correggermi...
grazie
grazie
"alle.fabbri":
in che senso, scusa?
Mi riferivo alla 'necessità intrinseca al fenomeno', nel senso che si tratta del classico linguaggio tautologico a cui si affidano i filosofi quando parlano di fisica in modo da fornire 'spiegazioni' che non sono tali.
si faceva per ridere....
scusa, non avevo colto la sottile ironia
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