Re: Sembra facile...

From: Kirillov <a_kirillov_at_somewhere.pl>
Date: Mon, 05 May 2003 16:56:43 GMT

"Carlo P." <carlopTOGLIMI_at_inwind.it>
> Ehi ragazzi,
> sentitevi questa, ci ho pensato a lungo ma non ne esco, chi ha voglia di
> pensarci qualche secondo...
> "Una scala a pioli � appoggiata contro una parete. Dire in quale delle due
> condizioni � sicuro salire e motivare la risposta:
> a) il pavimento � senza attrito ma la parete no;
> b)il pavimento esercita attrito ma la parete si."
> A voi.
> CarloP.

Premetto che il caso b) e' sbagliato, forse volevi dire:
b) il pav. esercita attrito ma la parete no. ?-)
Questo e' l'unico caso in cui la scala sta in equilibrio.

Il problema si puo' risolvere in tanti modi, questo mi sembra
quello piu' elementare o se volete piu' "meccanico".

La storia dovrebbe essere piu' o meno cosi':

Siano A e B gli estremi della scala, diciamo G il suo baricentro.
Siano inoltre:

   L1= |AG|
   L2 =|GB| (1)
   L = |AB|
   k = coeff. di attrito statico
   alfa = angolo che la scala forma con le ascisse

La forza peso applicata in G sara' diretta lungo la verticale

                                  Py = -mg (2)

Detti RA e RB i _vettori_ che rappresentano le reazioni delle pareti nei
punti
di contatto, scomponendo lungo gli assi e applicando le eq. fond.della
statica:

(3.1) RAx + RBx = 0
(3.2) RAy + RBy - mg = 0

Scelto poi come polo per il calcolo dei momenti A otteniamo:

 -L1*cos(alfa)*mg + L*cos(alfa)*RBy - L*sen(alfa)*RBx = 0 (4)

ovvero, dividendo per cos(alfa):

  L*RBy -L1*mg - L*RBx*tan(alfa) = 0 (5)

 Analizziamo separatamente i due casi:

***
caso a)
Questo puo' essere schematizzato come:

      RAx = 0 (attrito pavimento nullo)
      |RBy| <= |k*RBx| (6)

Le (3) e le (4) diventano allora:

(3.1)==> RBx = 0
(6) ==> RBy = 0

e dalla (5) otteniamo subito:

      L1*mg = 0 .

Dunque la scala non puo' mai restare in eq. nel caso a)
a meno che il baricentro G coincida proprio con A (L1=0)

Questo risultato si poteva ottenere anche semplicemente
scegliendo B come polo per il calcolo dei momenti.
Sarebbe risultata evidente la presenza di una coppia
non equilibrata.

***
caso b)

Questo puo' essere schematizzato come:
         RBy = 0
(7) |RAx| <= |k*RAy|

(3.2)==> RAy = +mg

(5)==> RBx = -(L1/L)*mg / tan(alfa)

(3.1)+(5) ==> RAx = +(L1/L)*mg/tan(alfa)

(7) ===> (L1/L)*mg/tan(alfa) < kmg

Dunque l' equlibrio nel caso b persiste fino a quando:

==> tan(alfa) > (L1/L)/k

Questa formula ci dice che alfa deve essere tanto piu'
grande quanto piu' il baricentro si avvicina a B e
puo' diminuire al crescere dell' attrito del pavimento.

--
Ing. Aleksej Nilyc Kirillov
Vivere e' la cosa piu' rara del mondo.
Molta gente esiste: ecco tutto.
Received on Mon May 05 2003 - 18:56:43 CEST

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