Esercizio meccanica razionale(aiuto x favore)

globo12-votailprof
Un sistema materiale, formato da una lamina rettangolare omogenea di massa M e lati L e
2L, si trova su di un piano verticale. La lamina è vincolata ad un guida orizzontale r nel punto
medio H del lato AB tramite una cerniera mobile come da figura.
Si determini per l'intero sistema, in funzione dei parametri lagrangiani, l'ubicazione del
baricentro e si scriva poi la matrice principale della lamina rispetto al polo O

(P:S: nn riuscendo a inserire la figura la lamina è distanziata da 0 al punto H che non è altro che lo spostamento S ovvero il parametro lagrangiano ed è inclinata rispetto al riferimento ovvero L'angolo che forma con il sistema assoluto nel punto medio H ovvero il secondo parametro lagrangiano)
Aiutatemi per favoreeee.

Risposte
ELWOOD1
ciao e benvenuto,
per inserire le immagini non devi far altro che accedere al riquadro sotto "carica immagine con TinyPic"

per il resto sarebbe auspicabile che provassi a farci capire dove hai difficoltà nella risoluzione dell'esercizio.

ciao

globo12-votailprof
Per prima cosa grazie della risposta, Non avevo notato che c'era l'opzione per inserire l'immagine



Ecco cosi mi potrò spiegare meglio. In pratica riesco a calcolarimi il momento d'inerzia di un rettangolo. In questo caso è inclinato. Ho preso come sistema solidale al corpo gli assi che chiamo x ed y con punto di intersezione H, dove x è parallelo ad r ed y parallelo ad s e quindi mi trovo il baricentro rispetto al sistema assoluto O(s,r) attraverso i due parametri lagrangiani

ELWOOD1
Non riesco a capire quali siano i parametri lagrangiani.
Una volta trovato il baricentro quali sono le tue difficoltà?

globo12-votailprof
Ho modificato l'immagine cosi penso che capirai cosa voglio dirti.




Mi devo trovare per prima cosa il baricentro in funzione dei parametri lagrangiani rispetto al sistema assoluto ovvero quello con assi (s,r). Penso che sia: G=(s-Lcos\theta ; (Lsen\theta)\2 )

ELWOOD1
quello che trovi te è il vettore $G-O$ riferito al sistema $Oxy$ e non riferito a $Osr$

è corretto

globo12-votailprof
fin qua l'ho capito, ovvero mi son trovato il baricentro in funzione dei parametri lagrangiani..Ora nn so come trovare la matrice d'inerzia principale rispetto al polo O. La matrice principale deve essere quella in cui i momenti deviatori sono nulli ovvero

I(xy)=0

Io penso ke essendo nullo il momento I(xy) rispetto ad H sarà nullo per la formula di stainer anche quello in O in quando
I(rs)=I(xy)+mxy rispetto ad H. Ma siccome I(xy)=0 e mxy=0 perche la distanza y=OH=0 sarò in definitiva anche I(rs)=0

Il mio problema consiste nel trovare I(xx) e I(yy) rispetto al polo O

ELWOOD1
Io non credo sia nullo $I_{xy}$ rispetto ad H perchè la piastra è inclinata.
Come hai detto te io mi troverei i momenti rispetto ad H e con Steiner li trasporto in O.
Una volta trovata la matrice d'inerzia la diagonalizzi e trovi la terna principale

globo12-votailprof
Ecco non riesco a trovarli proprio perchè la piastra è inclinata..Se nn sarebbe inclinata i momenti rispetto ad H sarebbero:

I(xx)=(1/3)m(l^2)
I(yy)=(1/3)m(2l^2)
I(xy)=0

Devo cambiare i domini di integrazione oppure sono semplicemente:

I(xx)=(1/3)m(l^2)sin^2(theta)
I(yy)=(1/3)m(2l^2)cos^2(theta)
I(xy)=?

Ecco mi blocco qua, ma poi per il ragionamento successivo, ovvero applicare steiner e diagonalizzare la matrice ci sono.

ELWOOD1
a rigore potresti scegliere la strada della parametrizzazione della lamina, ma credo che diventi un pò troppo laborioso.
Altra strada (visto che si tratta di una lamina piana) è quella di utilizzare le leggi di variazione dei momenti al variare del s.di riferimento.

Nel tuo caso, se poni un s. di riferimento di origine in H con assi parallelo alla base della lamina (chiamo $u$) e perpendicolare alla lamina (chiamo $v$) allora i momenti $I_{ss}$ e $I_{rr}$ rispetto a $Hsr$ si esprimono come:

$I_{ss}=\frac{I_{uu}+I_{vv}}{2}+\frac{I_{uu}-I_{vv}}{2}cos(2\alpha)-I_{uv}sin(2\alpha)$

$I_{rr}=\frac{I_{uu}+I_{vv}}{2}-\frac{I_{uu}-I_{vv}}{2}cos(2\alpha)+I_{uv}sin(2\alpha)$

$I_{sr}=\frac{I_{uu}-I_{vv}}{2}sin(2\alpha)+I_{uv}cos(2\alpha)$

globo12-votailprof
Allego l'immagine modificata



premesso che il prof lo vuole con il primo metodo da lei citato, mi accontento di capire il secondo ke è meno laborioso per poi provare da solo con il primo. Con questo metodo ottengo i momenti d'inerzia rispetto H(s,r) e poi applico steiner e poi mi diagonalizzo la matrice dopo per trovarmi quella principale giusto?

ELWOOD1
Esatto, dammi pure del tu ;)

globo12-votailprof
nn ricordo come si diagonalizza la matrice....!!

ELWOOD1
Devi risolvere il problema agli autovalori, porre $det([L_o]-\lambda I)=0$ con $[L_o]$ matrice d'inerzia

globo12-votailprof
Nella diagonalizzazione devo tenere in considerazione anche i termini in sen e cos ?

ELWOOD1
mi sa proprio di si....non hai i risultati? perchè è davvero macchinoso

globo12-votailprof
no purtroppo nn ho i risultati. Sono solo sicuro ke il prof aveva detto di trovarci i momenti d'inerzia con gli assi cm te li avevo detto io, ovvero paralleli ad r ed s. Non che questo metodo sia sbagliato, ma il primo metodo era quello prediletto da lui

ELWOOD1
Ok. se ti va prova a postare la tua risoluzione

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