Il terzo principio in meccanica classica vale in tutti i rif. o solo in
quelli inerziali?
Mi sono posto questa domanda e ho riflettuto nonostante che nei libri di
fisica questa questione non venga per lo più affrontata.
Esso riguarda due corpi e la forza agente su uno per effetto dell'altro,
quindi, in generale, almeno due corpi.
In un rif. non inerziale, dove a è l'accelerazione del rif accelerato
rispetto ad uno inerziale, sulla coppia di forze agiranno anche le forza
apparenti -m1a sul primo e -m2a sul secondo. Ebbene anche dal fatto che
tali forze saranno nella stessa direzione (quella di -a) risulta ovvio
che non devono essere quindi computate.
Mi sentirei quindi di rispondere sì, che vale, a patto di considerare
solo forze interne. Pensando ad esempio al sistema terra luna la forza
che la terra esercita sulla luna è uguale a quella che la luna esercita
sulla terra, ma il centro di massa del sistema si muove con un moto che
non è inerziale in quanto avente traiettoria ellittica. (moto in caduta
libera in campo gravitazionale del Sole, ma è altro discorso....)
Arriviamo quindi ad un problema di un libro di seconda Liceo Scientifico
(Ugo Amaldi, Dalla mela di Newton al bosone di Higgs, Zanichelli - Pag.
361 problema 64) posto nella sezione di problemi che applicano il terzo
principio della dinamica:
"Un ascensore di massa 450 Kg è tirato verso l'alto da una forza di
intensità 6000 N. Un uomo di 75,0 Kg si trova all'interno dell'ascensore.
a) Qual'è l'intensità della forza che l'ascensore esercita sull'uomo?
b) E quella della forza che l'uomo esercita sull'ascensore?"
Premetto che ovviamente so come si risolve. Il punto è che il problema
lo risolverei senza invocare il terzo principio: Calcolo l'accelerazione
dell'ascensore con l'uomo dentro rispetto a terra. Nel rif. inerziale
fissato a Terra sull'uomo agiranno il peso e la reazione vincolare; per
la seconda legge questa risultante sarà uguale a ma dove a è
l'accelerazione dell'ascensore e dell'uomo rispetto a terra. R, la
reazione vincolare, che si ottiene per differenza è la forza che
l'ascensore esercita sull'uomo.
Per trovare la forza che l'uomo esercita sull'ascensore si scrivono le
forze agenti sull'ascensore indicando essa come incognita. La somma è Ma
e quindi si trova essa.
Poi risulta che esse sono uguali in modulo e opposte in verso.....
Posso risolvere anche nel rif. non inerziale solidale all'ascensore:
uomo è fermo, agisce la forza apparente, quindi trovo R.
Se volessi usare il principio di azione e reazione c'è un aspetto logico
che non mi torna?
1) In quale rif mi metto?
2) La forza peso è una forza interna tra uomo e ascensore? No
Se c'è qualcuno che mi chiarisce come didatticamente si inquadra questo
es. nell'ambito del terzo principio mi fa un enorme favore.
Grazie
Claudio
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Received on Thu May 18 2017 - 23:53:54 CEST