Re: forza centrifuga e forza gentripeta...dubbi

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Thu, 24 Mar 2005 21:20:27 +0100

Riccardo ha scritto:
> so che la forza centripeta � generata dall'accelerazione centripeta,Sbagliato...

> di modulo mv^2/r , direzione come "r" e verso dal corpo di massa m al
> centro del cerchio osculatore.
Per fortuna il tuo riferimento al cerchio osculatore definisce il
livello a cui si puo' rispondere.
Pero' la tua difficolta' si situa a un livello decisamente piu'
basilare...

La forza centripeta *non e'* generata dall'acc. centripeta.
E' un errore piuttosto comune, ma come regola generale, *nessuna
accelerazione* genera forze!
E' vero invece l'inverso. Se c'e' una forza, _allora_ ci sara'
un'accelerazione.

Tu confondi con la deduzione matematica, che ti dice che in un moto su
traiettoria curva necessariamente l'accelerazione (vettore) ha una
componente normale come hai detto, che prende il nome (mai nome fu
scelto peggio, e la colpa e' dei lettori trasandati di Newton) di
"accelerazione centripeta".

Dopo di che, il secondo principio ti dice che "se c'e' accelerazione,
ci deve essere la forza"; con la stessa logica del "dove c'e' fumo,
c'e' fuoco :-)
Ma *non e'* l'accel. a essere la causa della forza!

> Tuttavia non capisco molto bene il concetto di forza centrifuga.
Prevedibile ;-)

> Si pu� dire che il modulo � lo stesso della forza centripeta ma � una
> forza di verso opposto alla prima? e che quindi permette ad esempio di
> mantenere l'equilibrio lungo l'asse r in un moto circolare (o
> generalizzando...moto centrale)?
No. Non si puo'. Scordati tutto questo alpiu' presto, nel tuo
interesse...

> Insomma ecco...non mi � molto chiaro il concetto!
Qesto e' chiaro :-))

Il solo uso decente della forza centrifuga riguarda la meccanica
studiata in un sistema di riferimento rotante, quindi non inerziale.
Limitiamoci al caso semplice di rotazione intorno a un asse fisso, con
vel. angolare costante.
Allora si dimostra che volendo ancora usare F=ma in questo sistema di
riferimento, lo si puo' fare, a patto di aggiungere alle forze _reali_,
prodotte sul corpo che interessa dall'interazione con altri corpi, una
forza _fittizia_ (o anche "apparente").
Questa forza si chiama appunto "centrifuga": il suo modulo e' m*w^2*r,
dove w e' la vel. angolare del riferimento rispetto a uno inerziale e
r e' la distanza del punto dall'asse di rotazione (nota bene:
*dall'asse*).
Direzione e verso: perp. all'asse, verso l'esterno.

Un'applicazione frequente riguarda la meccanica fatta sulla Terra.
Riesce ovviamente comodo studiare il moto dei copri rispetto alla
Terra (non alle "stelle fisse"). Ma allora si deve aggiungere la f.
centrifuga, che e' perp. all'asse nord-sud (quindi dalle nostre parti
e' diretta verso sud, a circa 45 gradi sull'orizzonte) e vale qualche
millesimo della forza di gravita'.
Al Polo la f. centrifuga non c'e', perche' r=0. All'equatore e'
massima.

Va subito detto che in realta' per studiare in generale la dinamica in
un rif. rotante la f. centrifuga non basta: occorre introdurre anche
la f. di Coriolis, che dipende pure dalla velocita' del corpo.
Importantissima ad es. in meteorologia.
Ma siccome su questo non hai fatto domande, non insisto.
            

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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Thu Mar 24 2005 - 21:20:27 CET