lunedì 18 aprile 2011

Ex #5+6 Attrito radente

Oggi abbiamo visto 2 problemi con attrito.

1- Due blocchi sovrapposti, uno puntiforme l'altro lungo L, tra i quali c'e' attrito. Quello inferiore (poggiato su un pavimento senza attrito) viene trascinato da una forza orizzontale costante F. Abbiamo calcolato il valore MASSIMO di F per cui i blocchi sono solidali e la loro comune accelerazione a. Abbiamo quindi visto quali sono le accelerazioni dei blocchi nel caso in cui F=2*F_MAX. Infine abbiamo calcolato il tempo in cui il blocco superiore cade e qual'e' la sua ascissa in questo momento (in un sistema inerziale). Per casa calcolate la velocita' nel momento di caduta dalla cinematica (risolta a lezione) e verificate il risultato utilizzando la conservazione (o meglio non-conservazione) dell'energia.

2- Un blocco vincolato orizzontamnete da una molla che si trova a lunghezza di riposo L_0 e' posto su un tappeto scorrevole con attrito. Il tappeto si mette in moto istantaneamente con velocita' v quando la molla e' appunto nella posizione di riposo. Calcolare:
- l'elogazione massima della molla per cui il blocco NON slitta sul tappeto
- l'istante in cui inizia a slittare
- l'equazione oraria dal momento in cui slitta fino al punto in cui la sua velocita' nel riferimento inerziale diventa nulla
- il valore della v del tappeto per cui la molla viene compressa

Il messaggio fondamentale dei due esercizi e' che:
- la forza di attrito statico va trattata come un "vincolo con carico di rottura", nel senso che il suo valore e' definito dalla condizione di annullamento di tutte le altre forze. Questo pero' accade fino a che la forza di attrito non raggiunge il suo valore MASSIMO (equivalente appunto al carico di rottura di una fune/pavimento) pari in modulo a mu_s*N
- la forza di attrito dinamico ha invece un valore costante pari a mu_d*N indipendentemente dalle altre forze in gioco
- non dovreste piu' avere dubbi su come risolvere l'equazione di un oscillatore armonico forzato da una costante. La soluzione e' la somma della omogenea e di una particolare. A questa somma applichiamo le condizioni iniziali per determinare le costanti arbitrarie di ampiezza e fase.

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