"Vito Baldassarre" <Baldass_at_libero.it> wrote:
>1)Un tizio mette dentro una scatola un volano rapidamente rotante e consegna
>la scatola ad un facchino. Cosa succede al facchino quando gira l'angolo??
>Il suggerimento che mi � stato dato �:
>Il Momento della forza=Derivata del momento angolare / derivata del tempo.
Se il facchino tiene la scatola in modo che il perno del volano sia
orizzontale, succede che la scatola tende a girare su un perno ideale
orizzontale e ortogonale al perno del volano.
Supponiamo che il facchino avanzi tenendo il volano davanti a s� con il perno
orizzontale e allineato in avanti; diciamo:
- x l'asse orizzontale diretto in avanti e parallelo al perno del volano
- y l'asse orizzontale diretto a sinistra
- z l'asse verticale diretto verso l'alto
Siano X, Y e Z i versori degli assi (vettori di lunghezza 1 diretti secondo gli
assi).
Supponiamo anche che il volano giri in verso orario rispetto al punto di vista
del facchino, cosicch� il momento angolare L � un vettore diretto secondo X.
Se il facchino tenta di girare a destra:
* applica alla scatola una coppia di forze che implica un momento di forza
diretto secondo -Z (in basso)
* la derivata del momento angolare dL/dt � uguale al momento di forza, quindi �
diretta secondo -Z; ci� significa che il perno del volano si abbassa sul
davanti e si alza sul dietro: � come se la scatola girasse su un perno diretto
secondo Y
* man mano che la punta anteriore del perno del volano si abbassa, la reazione
istintiva del facchino tende a modificare la forze applicate in modo che il
momento della forza si muove da -Z verso -Y, di conseguenza la punta anteriore
del perno compie una traiettoria intermedia tra le intenzioni del facchino e la
tendenza iniziale che la porta alla fine in direzione -Y
Se il facchino tenta di girare a sinistra:
* applica alla scatola una coppia di forze che implica un momento di forza
diretto secondo Z (in alto)
* la derivata del momento angolare dL/dt � uguale al momento di forza, quindi �
diretta secondo Z; ci� significa che il perno del volano si alza sul davanti e
si abbassa sul dietro: � come se la scatola girasse su un perno diretto secondo
-Y
* man mano che la punta anteriore del perno del volano si alza, la reazione
istintiva del facchino tende a modificare la forze applicate in modo che il
momento della forza si muove da -Z verso Y, di conseguenza la punta anteriore
del perno compie una traiettoria intermedia tra le intenzioni del facchino e la
tendenza iniziale che la porta alla fine in direzione Y
>2) Un'altalena pu� fare un giro completo su se stessa?
Certo, anche se � di corda.
>3)In una gabbia c'� un canarino. Quando il canarino vola la gabbia ha lo
>stesso peso?
La gabbia mantiene lo stesso *peso*.
Questo perch� il peso della gabbia � una forza P definita come
P := m g
e la massa m della gabbia non varia.
La forza risultante sul gancio della gabbia, uguale a
P + pressione_dinamica_del_flusso_generato_dal_canarino
si mantiene pressapoco uguale a
P + peso_del_canarino
Volendo essere un po' pi� precisi, la quantit� di moto (la sua componente -Z)
dell'aria che nell'unit� di tempo attraversa un qualsiasi piano orizzontale al
di sotto del canarino � uguale a peso_del_canarino; tuttavia solo una parte di
quest'aria intercetta il fondo della gabbia, e quella parte non rimbalza
elasticamente verso l'alto ma devia all'incirca orizzontalmente: la sua
quantit� di moto (la componente -Z) viene trasmessa al sistema
gabbia-gancio-muro-casa-Terra, fenomeno osservabile misurando la forza sul
gancio superiore a P. Insomma la maggior parte del peso del canarino si
trasmette alla gabbia attraverso una frazione del flusso d'aria e la parte
restante si trasmette al suolo per mezzo della restante frazione di flusso.
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Marco Coletti
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Received on Mon Nov 08 1999 - 00:00:00 CET