Re: forza d'inerzia

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Tue, 15 Oct 2002 21:10:02 +0200

Luca ha scritto:
> Mi potreste spiegare cos'e' veramente la forza d'inerzia?
> ...
> E poi, a cosa serve il principio di d'Alembert? Io non ne ho mai trovato
> nessuna utilita' fino ad ora (IV anno ing. meccanica) o forse l'ho applicato senza
> rendermene conto.
> Il mio problema nasce dal fatto che nello studio fatto a lezione della fase
> di aspirazione di una pompa alternativa,
> si e' considerato che alla massa di fluido compresa tra il serbatoio e la
> valvola di aspirazione, ovvero tutta la massa
> nella condotta di collegamento, e' applicata una forza (che per effetto del
> moto del pistone, varia sinuisoidalmente)
> ma nella trattazione, questa forza viene considerata opposta
> all'accelerazione subita dalla massa fluida, e che quindi,
> divisa per l'area della sezione di aspirazione, provoca una diminuzione
> della pressione rispetto a quella
> che era presente in condizioni statiche all'aspirazione:insomma "il pistone
> comincia ad indietreggiare e *per l'inerzia*
> del fluido, quest'ultimo rimane per un attimo in trazione, diminuendo la
> propria pressione in ogni sezione" (parole sentite a lezione).
> Vorrei in sostanza sapere in quali occasioni viene impiegata la forza
> d'inerzia nella trattazione di un modello fisico.

Sul pr. di d'Alembert, non c'e' molto da aggiungere a quello che ha
scritto Giorgio Pastore.
Si puo' forse osservare che e' proprio nel contesto forza d'inerzia,
principio di d'Alembert che si trova l'unica giustificazione "seria"
enll'uso della forza cnetrifuga (a parte i rif. non inerziali).
Infatti in un moto circolare uniforme l'acc. a e' centripeta, e la forza
d'inerzia -ma e' appunto centrifuga. Se alle forze attive aggiungi la
forza centrifuga, riporti il problema di dinamica a uno di statica, in
cui la forza attiva e' equilibrata dalla forza centrifuga.

Quanto alla forza d'inerzia, e' ovvio che in generale se ne puo' fare
del tutto a meno, e certamente non e' abitudime dei fisici di farne uso.
Mi ero invece accorto gia' parecchi anni fa, leggendo un libro sui
motori endotermici, che nell'ingegneria meccanica era di uso corrente, e
vedo che lo e' ancora. Niente di male...
Di quello che hai scritto, l'unica cosa che non mi convince e' che un
fluido (liquido) possa trovarsi "in trazione". A quanto ne so io, appena
la pressione scende al di sotto della tensione di vapore saturo a quella
temperatura, si formano nel liquido delle bolle di vapore (cavitazione).
Mi pare che il problema sia importante per le eliche delle navi, perche'
la cavitazione abbassa il rendimento meccanico.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Tue Oct 15 2002 - 21:10:02 CEST