Cubo e imbuto rotante.
Cubo e imbuto rotante.
Un piccolo cubo di massa m è posto all'interno di un imbuto che ruota attorno a un asse verticale con frequenza di v giri/s. Le pareti dell'imbuto sono inclinate di un angolo sull'orizzontale. Se il coefficiente d'attrito statico tra il cubo e l'imbuto è e il centro del cubo si trova a distanza r dall'asse di rotazione, quali sono il massimo e il minimo valora di v per cui il blocco non si muove rispetto all'imbuto?
Ora, non ho avuto nessun problema a risolverlo considerando la forza come cetrifuga. Ma dopo il post sulla semisfera e la pallina nel quale fedecart mi ha fatto notare alcune cose su cui avevo le idee un pò confuse (riguardo a forze centripete e centrifughe), ho ripreso in mano questo problema considerando il fatto che appunto la forza in realtà è centripeta, cioè che una componente della reazione vincolare tiene in moto circolare il cubo. Però con questa considerazione non riesco più ad arrivare al risultato... Non riesco diciamo ad impostare l'equazione sull'asse del piano dell'imbuto e su quello perpendicolare per calcolare l'attrito!
Ora, non ho avuto nessun problema a risolverlo considerando la forza come cetrifuga. Ma dopo il post sulla semisfera e la pallina nel quale fedecart mi ha fatto notare alcune cose su cui avevo le idee un pò confuse (riguardo a forze centripete e centrifughe), ho ripreso in mano questo problema considerando il fatto che appunto la forza in realtà è centripeta, cioè che una componente della reazione vincolare tiene in moto circolare il cubo. Però con questa considerazione non riesco più ad arrivare al risultato... Non riesco diciamo ad impostare l'equazione sull'asse del piano dell'imbuto e su quello perpendicolare per calcolare l'attrito!
Ultima modifica di t4ilgr4b il 15 ago 2012, 17:38, modificato 1 volta in totale.
Re: Cubo e imbuto rotante.
Io ricordo di averlo fatto (però non so se è giusto)t4ilgr4b ha scritto:Un piccolo cubo di massa m è posto all'interno di un imbuto che ruota attorno a un asse verticale con frequenza di v giri/s. Le pareti dell'imbuto sono inclinate di un angolo sull'orizzontale. Se il coefficiente d'attrito statico tra il cubo e l'imbuto è e il centro del cubo si trova a distanza r dall'asse di rotazione, quali sono il massimo e il minimo valora di v per cui il blocco non si muove rispetto all'imbuto?
Ora, non ho avuto nessun problema a risolverlo considerando la forza come cetrifuga. Ma dopo il post sulla semisfera e la pallina nel quale federcat mi ha fatto notare alcune cose su cui avevo le idee un pò confuse (riguardo a forze centripete e centrifughe), ho ripreso in mano questo problema considerando il fatto che appunto la forza in realtà è centripeta, cioè che una componente della reazione vincolare tiene in moto circolare il cubo. Però con questa considerazione non riesco più ad arrivare al risultato... Non riesco diciamo ad impostare l'equazione sull'asse del piano dell'imbuto e su quello perpendicolare per calcolare l'attrito!
Queste sono le rispettive componenti della forza peso e della forza d'attrito .
quindi
quindi omega dipende dal raggio e dall'angolo. A parità di raggio se l'angolo è 0 w è 0 se allora
A partit5à di angolo se aumenta il raggio w diminuisce se diminuisce il raggio w aumenta.
Re: Cubo e imbuto rotante.
Non capisco bene che direzioni scegli per scomporre.. Perchè se y è la direzione verticale non è da scomporre la forza peso! Comunque io lo ho già risolto e mi è venuto giusto, secondo i risultati del libro. Ma l'avevo risolto "disegnando" (per farmi capire) una forza centrifuga e facendo i conti... Penso che sia giusto risolverlo così perchè se mi pongo nel sistema di riferimento del cubo e lo interpreto in modo inerziale dovrei introdurre la forza apparente centrifuga... Non riesco però a risolverlo considerando il sistema come non inerziale e quindi facendo i conti solo con la reazione vincolare e la forza peso!
Re: Cubo e imbuto rotante.
Ahhaha errore mio per la forza peso e me lo sono portato dietro come un capretto.Comunque vedi tu il sistema da scegliere basta che poi sei coerente .t4ilgr4b ha scritto:Non capisco bene che direzioni scegli per scomporre.. Perchè se y è la direzione verticale non è da scomporre la forza peso! Comunque io lo ho già risolto e mi è venuto giusto, secondo i risultati del libro. Ma l'avevo risolto "disegnando" (per farmi capire) una forza centrifuga e facendo i conti... Penso che sia giusto risolverlo così perchè se mi pongo nel sistema di riferimento del cubo e lo interpreto in modo inerziale dovrei introdurre la forza apparente centrifuga... Non riesco però a risolverlo considerando il sistema come non inerziale e quindi facendo i conti solo con la reazione vincolare e la forza peso!
Re: Cubo e imbuto rotante.
Io per risolverlo nel sistema del cubo ho impostato la disequazione ; intendendo come la componente parallela al moto del cubo della forza centrifuga e come la componente radiale della forza peso. Il risultato è corretto e penso anche il procedimento.
Non riesco però a risolverlo considerando il sistema come non inerziale e considerando la forza come centripeta...
Non riesco però a risolverlo considerando il sistema come non inerziale e considerando la forza come centripeta...
Re: Cubo e imbuto rotante.
Scusa non capisco...h il disegno in testa..però non capisco.t4ilgr4b ha scritto:Io per risolverlo nel sistema del cubo ho impostato la disequazione ; intendendo come la componente parallela al moto del cubo della forza centrifuga e come la componente radiale della forza peso. Il risultato è corretto e penso anche il procedimento.
Non riesco però a risolverlo considerando il sistema come non inerziale e considerando la forza come centripeta...
Allora tu non assumi le forze lungo gli assi cartesiani x e y ma lungo la componente radiale e perpendicolare??(cioè dipendente dal coseno o seno di theta?)
Re: Cubo e imbuto rotante.
Provando con la centripeta considerando il sistema cubo-imbuto ho che:
dove laforza centrifuga viene considerata verso l'asse di rotazione dell'imbuto..sbaglio??
dove laforza centrifuga viene considerata verso l'asse di rotazione dell'imbuto..sbaglio??
Ultima modifica di Ariz il 15 ago 2012, 18:11, modificato 1 volta in totale.
Re: Cubo e imbuto rotante.
Si, una parallela al lato dell'imbuto e l'altra perpendicolare a quella!
Non ho proprio la certezza di quello che dico ma secondo me si, c'è un errore, dato appunto dal fatto che la forza centripeta (immagino intendessi centripeta visto che è diretta verso il centro) non è da aggiungere alle forze già in gioco (normale e peso) ma è la risultante di queste... Magari però non ho capito il procedimento che hai fatto!
Non ho proprio la certezza di quello che dico ma secondo me si, c'è un errore, dato appunto dal fatto che la forza centripeta (immagino intendessi centripeta visto che è diretta verso il centro) non è da aggiungere alle forze già in gioco (normale e peso) ma è la risultante di queste... Magari però non ho capito il procedimento che hai fatto!
Re: Cubo e imbuto rotante.
La normale non l'ho proprio considerata xDD ma qua il problema è diverso(incomincio a capire ) c'è la forza d'attrito che è una forza che determina molte cose...nella semisfera l'attrito non c'era...per la forza normale...io non la considero perché voglio l'equilibrio lungo la componente parallela al piano dell'imbuto capisci??( il coseno della forza peso è parallela al seno di quella centripeta! ...diciamo che l'attrito deve vincere entrambe le forze che tendono a portar via il cubetto.secondo te c'è un'errore nel ragionamento?t4ilgr4b ha scritto:Si, una parallela al lato dell'imbuto e l'altra perpendicolare a quella!
Non ho proprio la certezza di quello che dico ma secondo me si, c'è un errore, dato appunto dal fatto che la forza centripeta (immagino intendessi centripeta visto che è diretta verso il centro) non è da aggiungere alle forze già in gioco (normale e peso) ma è la risultante di queste... Magari però non ho capito il procedimento che hai fatto!
Re: Cubo e imbuto rotante.
Altrimenti sai che facciamo?? come ha detto federcart, affinché sia di moto circolare uniforme la sommatoria delle forze dev'esser la centripeta:
perciò :
perciò :
Ultima modifica di Ariz il 15 ago 2012, 18:49, modificato 1 volta in totale.