Buongiorno,
è il primo post che invio a questa newsletter, e spero che qualcuno mi possa
chiarire un dubbio che mi è venuto recentemente.
È corretto affermare che l'attrito statico non fa mai lavoro?
Ho sempre pensato che la risposta a questa domanda fosse affermativa e lo si
trova scritto per esempio nel primo risultato di google alla ricerca "attrito
statico e lavoro" (
http://www2.ing.unipi.it/g.triggiani/fisgen2021/fisgen2021/20201112_lavoroenergia.pdf )
dove si legge:
"La forza di attrito statico non fa mai lavoro perché il suo punto
di applicazione non si sposta."
Pensandoci però mi sorgono dei dubbi, prendiamo per esempio due casi:
CASO I
------
Automobile su piano orizzontale che accelera. La forza che fa accelerare l'auto
è l'attrito statico sulle ruote motrici. Perché il lavoro di questa forza F * s
dovrebbe essere nullo?
CASO II
-------
Due scatole una sopra l'altra. Tiro la scatola 1 più in basso con una forza F
per uno tratto s e la scatola 2 sopra è tenuta solidale a 1 dall'attrito
statico. Le due scatole accelerano con a = F / (m1 + m2) .
Se studio le forze sulla scatola 2 in alto a tirare la scatola è la forza di
attrito statico Fa = F * m2 / (m1 + m2) che è nella direzione dello spostamento è
quindi fa un lavoro L = s * F * m2 / (m1 + m2) e non zero.
La reazione (nel senso del III principio) a questa forza di attrito è una forza
uguale opposta applicata alla scatola 1 quindi fa un lavoro opposto a
quello precedente (quindi negativo) sulla scatola 1.
Alla fine quindi è vero che considerando sia la scatola 1 che la scatola 2 i
lavori della forza di attrito si annullano e tutta l'energia proviene dalla
forza F che fa un lavoro F * s però dire che il lavoro della forza di attrito è
nullo non mi sembra corretto.
Quindi dire che l'attrito non fa lavoro mi sembra scorretto: il lavoro
dipende dal sistema di riferimento e quindi bisognerebbe precisare in quale
sistema di riferimento il lavoro è nullo. Anche quando si dice il punto di
applicazione non si sposta bisognerebbe indicare in quale sistema di
riferimento.
Del resto dietro quella frase mi sembra ci sia una verità alla fine l'energia
non proviene dall'attrito statico, nel caso I l'energia è spesa dal motore che
mette in rotazione le ruote e nel caso II dalla forza F esterna che tira il
tutto.
Ma come esprimere questo fatto nel modo corretto?
Received on Fri Mar 10 2023 - 09:55:46 CET