Far girare la palla

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eli9o
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Far girare la palla

Messaggio da eli9o » 13 apr 2009, 12:07

Una boccia è lanciata rasente il terreno in modo che inizialmente strisci senza rotolare a velocità . Dimostrare che essa incomincerà a rotolare senza più strisciare quando la sua velocità è diminuita a .
La transizione dal puro strisciamento a puro rotolamento avviene gradualmente, cosicché, per un certo tempo, la boccia rotola e striscia contemporaneamente.

La fonte è ancora una volta l'Halliday però non ho la soluzione...

pascal
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Re: Far girare la palla

Messaggio da pascal » 13 apr 2009, 13:39

La forma dell'oggetto è proprio sferica?

Alex90
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Re: Far girare la palla

Messaggio da Alex90 » 13 apr 2009, 14:55

pascal ha scritto:La forma dell'oggetto è proprio sferica?
Anche a te non viene considerando il momento d'inerzia della sfera?

pascal
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Re: Far girare la palla

Messaggio da pascal » 13 apr 2009, 15:20

L'ho chiesto perchè il mio risultato non corrisponde alla risposta contenuta nella traccia.
Nel caso del cilindro omogeneo mi trovo un decremento della velocità di .

eli9o
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Re: Far girare la palla

Messaggio da eli9o » 18 apr 2009, 23:08

L'ho copiato pari pari perché non sono ancora riuscito a risolverlo.
Comunque credo proprio che la boccia sia sferica :roll:

pascal
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Re: Far girare la palla

Messaggio da pascal » 2 mag 2009, 8:12

Il corpo durante lo slittamento è soggetto ad una forza di attrito dinamico F che produce il momento

,

dove I è il momento d’inerzia e è l’accelerazione angolare. I momenti delle forze e d’inerzia sono calcolati rispetto all’asse baricentrico del corpo ortogonale alla velocità; R è la distanza tra il contatto e il suddetto asse. Poiché è costante, al tempo t si ottiene la velocità angolare

,

che inizialmente è nulla e poi aumenta per la presenza dell’attrito. Intanto l’attrito, che è l’unica forza orizzontale, rallenta il centro di massa conferendogli una velocità

.

Il punto a contatto col pavimento possiede la velocità v del centro di massa C, unitamente a quella contraria acquisita per il moto intorno a C, per un valore complessivo

.

Quando termina lo scivolamento, il punto del corpo che combacia con la base deve avere una velocità nulla, pertanto

.

Ciò si ottiene dopo il tempo



Sostituendo in

.

si ha

.

Consegue che

per la sfera in cui ;

per il cilindro in cui ;

per lo strato cilindrico in cui ;

per il guscio sferico in cui .

eli9o
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Re: Far girare la palla

Messaggio da eli9o » 2 mag 2009, 16:01

Anche a me risultava così nel caso della sfera e il procedimento era analogo.
Probabilmente sarà giusto ma a me era venuto il dubbio:
Pascal ha scritto: Intanto l’attrito, che è l’unica forza orizzontale, rallenta il centro di massa conferendogli una velocità
si può usare in questo caso come se la forza fosse applicata al centro di massa?

pascal
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Re: Far girare la palla

Messaggio da pascal » 2 mag 2009, 17:24

La coincidenza del risultato conferma il procedimento.

Per la particella k del sistema esteso si ha:

.

La somma su tutte le particelle consente la trasformazione:



Poiché la quantità di moto di un sistema è uguale a quella del centro di massa in cui si pensa accumulata tutta la massa dell’oggetto, si perviene a:



Il secondo principio è applicabile ad un corpo esteso purché si considerino la risultante delle forze esterne (quelle interne si elidono), la massa del sistema e l’accelerazione del suo centro di massa.

eli9o
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Re: Far girare la palla

Messaggio da eli9o » 3 mag 2009, 11:35

Mi hai convinto. :)
Grazie

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