Veicolo che curva
Salve a tutti.
Ho bisogno di una conferma: si tratta di determinare il lavoro compiuto dalla forza d'attrito per far curvare una macchina in corsa (velocità costante).
Io farei così: la forza è quella centripeta (o centrifuga?), che posso ricavare noti il raggio di curvatura, la massa dell'auto, e la velocità.
Lo spostamento... è da considerarsi la lunghezza dell'arco?
Grazie anticipatamente, buona serata.
Steven
Ho bisogno di una conferma: si tratta di determinare il lavoro compiuto dalla forza d'attrito per far curvare una macchina in corsa (velocità costante).
Io farei così: la forza è quella centripeta (o centrifuga?), che posso ricavare noti il raggio di curvatura, la massa dell'auto, e la velocità.
Lo spostamento... è da considerarsi la lunghezza dell'arco?
Grazie anticipatamente, buona serata.
Steven
Risposte
Si parla di lavoro delle forze di attrito quando una superficie scivola rispetto da un'altra.
Se non ho capito male il tuo esempio:
Quando la macchina fa una curva le gomme restano attaccate al terreno quindi non vi è lavoro delle forze di attrito.
Questa è l'idea in linea di massima, poichè le ruote, che inizialmente avevano una certa direzione, ora si trovano ruotate di un certo angolo, quindi vi è un lavoro delle forze di attrito "circolare" che agisce sulla base del pneumatico.
Altra cosa importante,
Il lavoro di una forza è il prodotto SCALARE di una forza per lo spostamento.
Nell'esempio citato hai considerato la forza per uno spostamento sempre ortogonale, che non puo' essere in alcun caso un lavoro.
Se non ho capito male il tuo esempio:
Quando la macchina fa una curva le gomme restano attaccate al terreno quindi non vi è lavoro delle forze di attrito.
Questa è l'idea in linea di massima, poichè le ruote, che inizialmente avevano una certa direzione, ora si trovano ruotate di un certo angolo, quindi vi è un lavoro delle forze di attrito "circolare" che agisce sulla base del pneumatico.
Altra cosa importante,
Il lavoro di una forza è il prodotto SCALARE di una forza per lo spostamento.
Nell'esempio citato hai considerato la forza per uno spostamento sempre ortogonale, che non puo' essere in alcun caso un lavoro.
Vedila anche così: la forza d'attrito che consente il moto circolare è quella statica, ed per definizione non è presente una componente dello spostamento in tale direzione (lo spostamento è tangente alla traiettoria)
"+Steven+":
Salve a tutti.
Ho bisogno di una conferma: si tratta di determinare il lavoro compiuto dalla forza d'attrito per far curvare una macchina in corsa (velocità costante).
Io farei così: la forza è quella centripeta (o centrifuga?), che posso ricavare noti il raggio di curvatura, la massa dell'auto, e la velocità.
Lo spostamento... è da considerarsi la lunghezza dell'arco?
Grazie anticipatamente, buona serata.
Steven
il lavoro non c'è. La forza considerata è quella centripeta (o anche centrifuga sono 2 cose opposte).
"Pulcepelosa":
quindi vi è un lavoro delle forze di attrito "circolare" che agisce sulla base del pneumatico.
mmm... e come posso quantificare questo lavoro?
Penso possa dipendere dall'angolo di inclinazione delle ruote che curvano....Considerando la base d'appoggio del pneumatico non variabile e rettangolare,è come se fosse un rettangolo che ruota di $alpha$ gradi rispetto la direzione delle ruote che danno il moto rettilineo
"+Steven+":Bella domanda, se sapessi come si fa.
mmm... e come posso quantificare questo lavoro?
Il punto di contatto è un rettangolo ma per semplicità si puo' prendere un segmento. La forza di attrito è quella che conosciamo data da $mg$, il percorso varia con il raggio, cioè in centro ha valore zero, ai lati $r*alpha$
Tutto sta nel trovare la formula di integrazione:
$mg*2*int_0^r r*alpha dr$ ma non ci metterei la mano sul fuoco (magari puo' essere uno spunto per qualcuno piu' afferrato)
Sono arrivato alla tua stessa considerazione con una integrazione finale
Si potrebbe ipotizzare la presenza di elementin di massa dm ed ognuno,percorrendo la traiettoria curva,dia un contributo di attrito che poi integrando si avrebbe il contributo totale della superficie di contatto
Magari elementi dm verticali con un'area di contatto ciascuno infinitesima dA
Anche se credo che il problema non sia banale
Si potrebbe ipotizzare la presenza di elementin di massa dm ed ognuno,percorrendo la traiettoria curva,dia un contributo di attrito che poi integrando si avrebbe il contributo totale della superficie di contatto
Magari elementi dm verticali con un'area di contatto ciascuno infinitesima dA
Anche se credo che il problema non sia banale
Secondo me bisogna effettuare il prodotto della forza di attrito per lo spostamento lungo l'asse perpendicolare alla macchina.
Per asse perpendicolare intendo o a destra o a sinistra.
Mr.X
Per asse perpendicolare intendo o a destra o a sinistra.
Mr.X
Perdonatemi ma ancora non conosco il calcolo integrale.
Non sono così sicuro che l'attrito sia mg*k. Quello dovrebbe essere il caso limite, in cui tutta la forza d'attrito è usata per contrastare la centrifuga dell'auto, un pizzico in più e il veicolo sbanda.
La forza di attrito è quella che conosciamo data da $mg$
Non sono così sicuro che l'attrito sia mg*k. Quello dovrebbe essere il caso limite, in cui tutta la forza d'attrito è usata per contrastare la centrifuga dell'auto, un pizzico in più e il veicolo sbanda.
In effetti $mg$ è un po riduttivo.
Quello che voglio dire è che la forza che contribusce all'attrito è $N$ la reazione veicolare del piano, che in questo caso coincide con $mg$, chiaramente moltiplicato per il coefficiente di attrito.
Comunque se una macchina non pattina sulla superficie, non ci puo' essere lavoro delle forze di attrito, qualunque traiettoria essa percorra.
Quello che voglio dire è che la forza che contribusce all'attrito è $N$ la reazione veicolare del piano, che in questo caso coincide con $mg$, chiaramente moltiplicato per il coefficiente di attrito.
Comunque se una macchina non pattina sulla superficie, non ci puo' essere lavoro delle forze di attrito, qualunque traiettoria essa percorra.
In effetti penso che il lavoro sia solo quello di incurvamento della macchina,cioè quando passa da moto rettilineo a curvilineo,supponendo che il raggio di curvatura rimanga costante durante il moto in curva
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