Re: Giroscopio

From: gnappa <lagiraffa77_at_yahoo.it>
Date: Mon, 26 Feb 2007 12:19:53 +0100

Elio Fabri ha scritto:
>
>> Qualora la mia fosse pi� di una sensazione personale mi chiedevo i
>> motivi di tale dimenticanza, � un argomento considerato troppo
>> complesso o � solo fuori moda?
> Direi senz'altro la prima.
> Per questo sarei curioso di sapere come e' trattato: a me sembra se
> non impossibile certo assai problematico, spec. se non ci si puo'
> spendere sopra un tempo adeguato.

Anche a me piacerebbe sapere come si pu� trattare.

Secondo me questo � uno di quelli argomenti per cui bisogna partire da
un'esperienza di laboratorio. Neanche una dimostrazione, bisogna proprio
che lo studente "tocchi con mano" la resistenza del giroscopio a venir
ruotato lungo un asse perpendicolare a quello attorno cui sta gi�
ruotando. Questo perch� prima di spiegare un comportamento bisogna
capire di che comportamento si sta parlando :-)
Non basta (non a tutti) secondo me mostrare un giroscopio che precede e
dire che le forze applicate sono la gravit� e la reazione dell'appoggio.

Inoltre osservando un giroscopio reale si vede che non c'� solo la
precessione, ma anche la nutazione, che secondo me, anche se sulle prime
pu� sembrare una complicazione, aiuta a capire come vanno le cose.
Infatti la difficolt� sta nel capire il comportamento in termini di
"fisica elementare", cio� di collegare il movimento osservato alle forze
in gioco, contro l'intuizione che vorrebbe che la forza di gravit�
facesse cadere il giroscopio, cosa che giustamente accade se non ruota o
la rotazione non � sufficientemente veloce.

La descrizione matematica con momenti angolari e momenti delle forze ha
lo svantaggio di essere complicata perch� astratta, e se anche viene
capita, non aiuta a capire "la fisica" del problema.

Quindi io partirei da una descrizione senza usare vettori o equazioni.
Io farei un discorso qualitativo di questo tipo: se il giroscopio ruota
attorno un asse inclinato, la forza di gravit� accelera la parte di
disco che sta scendendo e rallenta quella che sta salendo. Siccome il
disco � un corpo rigido e le due parti non si possono separare, la parte
accelerata proseguendo "si tira dietro" quella rallentata, in modo che
tutto l'oggetto segue il suo movimento. Cio� se ad esempio il disco
ruota in senso antiorario, comincia a precedere verso destra. Quindi si
risolve il problema "perch� non cade": in effetti cade, o comincia a
cadere, ma il fatto che ci sono parti con velocit� diverse che devono
rimanere unite porta al fatto che l'oggetto si muova lateralmente e poi
ritorni su, per poi ripetere il ciclo. Si spiega quindi la nutazione e
la precessione. In questo modo si capisce la differenza tra il
comportamento senza rotazione, rotazione lenta, rotazione veloce: quando
non ruota il giroscopio semplicemente cade mantenendo il suo asse nel
piano che comprende l'asse e la forza di gravit�; se ruota lentamente
comincia a cadere ma la rotazione lo fa cadere spostato rispetto al
piano iniziale, perch� nel suo movimento di nutazione incontra il
pavimento prima di riuscire a risalire. Aumentando la velocit� di
rotazione la nutazione ha un'ampiezza sempre pi� piccola, e il movimento
pi� evidente � quello di precessione. Viceversa, dato un giroscopio che
precede, si capisce perch� quando comincia a rallentare comincia ad
avere dei movimenti di nutazione prima di cadere.

A questo punto si pu� far vedere che tutto questo si pu� descrivere come
variazione del momento angolare iniziale dovuta al momento della forza
di gravit�.

Mi piacerebbe sapere se la mia spiegazione intuitiva � sbagliata. Mi
spiace se mi sono spiegata male, ma senza poter fare dei disegni non �
facile.

Grazie e ciao.

-- 
GN/\PPA
"E' meglio accendere una candela che maledire l'oscurit�"
http://amnestypiacenza.altervista.org
Received on Mon Feb 26 2007 - 12:19:53 CET

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