quesiti fisica

[Pippo]

Pata, non è così.
1) In presenza di attrito, il tempo di caduta è SEMPRE maggiore di quello di salita
2) Non di giostra si tratta, ma di piattaforma rotante senza attrito, per cui la velocità angolare cambia
3) Le palline arrivano insieme se la lunghezza del percorso è la stessa. Se inve i punti partenza ed arrivo coincidono, arriverà prima la pallina sul percorso liscio perché fa meno strada.

[Travis Landon Barker]

Travis, non mi fare così pischello in fisica... queste sono cose elementari...

In un sistema conservativo vale il teorema di conservazione del momento angolare. Una particella (l'uomo) di massa m che si muove di moto circolare uniforme su una piattaforma rotante di raggio r con velocità angolare omega ha un momento angolare il cui valore scalare è m*omega*r^2

Se r diminuisce (l'uomo si muove verso il centro di rotazione lungo il raggio), e se m è costante, allora omega deve aumentare affinchè il momento angolare resti costante. Puoi provarlo anche tu: mettiti su una sedia rotante, mettiti in rotazione a braccia aperte e mentre ruoti porta le braccia al petto: la tua velocità angolare aumenterà.

La velocità angolare della Terra cambia continuamente (io la misuro per lavoro, quindi puoi crederci) proprio a causa della continua ridistribuzione della massa sulla superficie (atmosfera in primis).

Il tuo caso è quello di una giostra con un motore a velocità angolare fissa: però questo è un caso non conservativo... il problema invece parla espressamente di una piattaforma rotante senza attrito (e non di una giostra), ovvero di un sistema conservativo: quindi in questo caso la velocità angolare cambia.

non è che faccio il pischello.. ho appena dato fisica A che è proprio su ste cose..
Ora, se la piattaforma rotante ruota senza attrito suppongo che stiamo parlando di una piattaforma che ruota con una velocità costante..
Partendo da questo presupposto, fondamentale per risolvere il problema, se un uomo è sul bordo ha una certa velocità angolare che è uguale a 2*pigreco/(iltempochelagiostracimetteafareungirocompletointornoalproprioassedirotazione). Questa velocità angolare è uguale e costante in qualsiasi punto della piattaforma l'uomo si sposti, perchè quando si calcola la velocità angolare non entra in gioco il raggio della circonferenza che l'uomo compie.
Oh l'ho appena chiesto anche al mio ex-prof di fisica e ha confermato la mia dimostrazione.

[Pippo]

Ma nossignore! Dillo al tuo professore di fisica! La piattaforma ruota a velocità costante fino a quando non interviene qualcosa, come una variazione della posizione radiale della massa rotante. In tal caso, siccome il momento angolare DEVE restare costante, la velocità angolare DEVE variare. Ovviamente, se l'uomo avesse una massa nulla, la velocità non cambierebbe... né cambierebbe se non ci fosse attrito tra le scarpe e la piattaforma...

PS.: il pischello era riferito a me, non a te. Guarda caso proprio oggi ho fatto la mia prima lezione sulle orbite ai miei studenti...

[SkaDrummer]

travis, si vede che ogni prof di fisica la pensa a suo modo, perchè il mio prof ha detto che non rimane costante, e io gli dò ragione...

[Travis Landon Barker]

allora non ho capito bene l'esercizio

[SkaDrummer]

capita spesso, almeno a me, in questa materia

[Travis Landon Barker]

mah... mi puoi ridire il testo esatto? ormai mi sono intrippato

ahhh ma forse ho capito.. il fatto è che non devo considerare la persona come un punto materiale?

[SkaDrummer]

no, la persona è assimilabile a un punto materiale il testo è nella pagina prima

[souldrum]

Scusate...ma un "punto materiale" ha una massa?..........

Non ridetemi dietro........ho capito il ragionamento di Pippo, e anche quello di Travis.......che poi e' lo stesso che ho fatto io.........
Pero' venendo dai ricordi della fisica studiata 20anni fa alle superiori ho, non so ladefinizione di "punto materiale"............mi sembra che il fattoredeterminante sia quello......

[Pippo]

Che l'uomo sia assimilabile o meno ad un punto materiale ha poca importanza in questo contesto. Quello che è certo è che l'uomo ha una massa e resta solidale con la piattaforma rotante (nel senso che non scivola mentre questa ruota).

Mettiamo che l'uomo su muova da una posizione di raggio R1 ad una di raggio R2.
Detto L0 il momento angolare, e OMEGA1 e OMEGA2 le rispettive velocità angolari, dev'essere:

L0 = M OMEGA1 R1^2 = M OMEGA2 R2^2

da cui, essendo la massa M costante

OMEGA1 R1^2 = OMEGA2 R2^2

(R1/R2)^2 = OMEGA2/OMEGA1

da cui si vede che se R1 è maggiore di R2 allora OMEGA1 è minore di OMEGA2 e viceversa.

QED

PS ma come ca**o è che non riesco a scrivere l'equazione? QUesto mi cambia il testo! Aiuto! Ho dovuto scriverla a parole perché con i segni di disuguaglianza si impalla

[SkaDrummer]

pippo per il prossimo appello metti una buona parola col tuo collega?

[leano]

La velocità angolare è costante in tutti i punti di un corpo in regime di moto circaolare uniforme.

La pietra lanciata in aria con una data forza F verso l'alto decelera con forza -g(la gravità terreste) e accelera,viceversa, con forza +g pertanto il tempo di salità e discesa sarà uguale.

Quanto al terzo esempio si applica lo stesso principio del sasso lanciato per aria: nel tratto di discesa la pallina B accelera grazie alla forza di gravità e nel tratto di salita decelera per attrazione gravitazionale pertanto il tempo guadagnato nella fase di discesa(essendo il moto del tratto in orizzontale associabile ad un regime rettilineo uniforme) viene perso nella risalita dalla cunetta e quindi, a parità di lunghezza dei tratti piani A e B (cunetta compresa per il caso B) il tempo di percorrenza sarà uguale.

[Pippo]

Leano, hai sbagliato pure tu, baby non c'è scritto da nessuna parte che la velocità angolare è SEMPRE costante, altrimenti la risposta sarebbe ovvia... In altre parole, se si IMPONE che la velocità angolare rimanga costante, allora non ha senso specificare che la piattaforma ruoti senza attrito...

Sulla pietra lanciata in aria: quello che dici è vero in assenza di attrito, ma se c'è l'attrito il tempo di caduta è sempre maggiore di quello di salita

[SkaDrummer]

e poi non vi dico come sarebbe secondo il professore la soluzione delle palline sulle guide... dopo si che si scatena il putiferio

[souldrum]

Rimango sempre sul problema della piattaforma girevole........e dico che c'e' un errore nell'esposizione del problema......
Infatti se l'uomo e' da considerarsi come un punto materiale, posso dedurre che abbia massa nulla, quindi il momento angolare rimane si' costante, ma anche la velocita' angolare.
Si tratta di condizioni puramente teoriche, in cui non si ha attrito, e si ha un punto che si sposta lungo il raggio, quindi il mio ragionamento, che e' anche quellodi Travis spiegato dettagliatamente, mi pare possa coincidere con quello di Pippo.....e ripeto, proprio a causa delle condizioni.

......oppure mi sono perso anche qualcos'altro?

[SkaDrummer]

nono. il punto materiale la massa ce l'ha eccome! spesso negli esercizi c'è scritto "un punto materiale di massa m......"

[Pippo]

Si ma dimmi la soluzione delle due guide

[SkaDrummer]

sapevo che non avresti resistito!

in realtà non l'ho capita bene nemmeno io. bisogna considerare la componente orizzontale del moto, quindi è come se guardassi le 2 guide dal davanti. guardandole in questo modo vedi che nell'avvallamento la componente della velocità è maggiore sia quando va in giù che quando va in su. forse considera i moduli boh... sta di fatto che la soluzione secondo lui è che arriva prima quella con l'avvallamento.

[Pippo]

Mah... a forza di avvallamenti allora dovremmo riuscire ad accelerare la pallina in modo indefinito... mi sembra poco probabile... Dal disegno non si capisce molto in verità...

[leano]

...ma non era sottinteso che la giostra ruota di moto circolare uniforme...?...perchè l'oggetto della domanda l'ho inteso come la velocità angolare dell'uomo man mano che si sposta versoi il centro della giostra...difatti nell'esercizio non cita attriti nè niente parla solo di una giostra che gira(=supposto moto rettilineo uniforme in condizioni standard) e un uomo che si sposta da un punto sulla periferia della giostra ad un punto nella zona centrale lungo il raggio(=variazione della velocità lineare) ma velocità lineare costante.

Per quanto riguarda la pietra Pippo: impiega un tempo maggiore a scendere perchè l'energia cinetica al momento di inizio della discesa è pari a zero, mentre invece quando abbandona la mano al momento del lancio possiede il massimo dell'energia cinetica della fase di salita...?...quindi l'influenza dell'attrito dell'aria sulla pietra inficia l'aumento di velocità in discesa in misura maggiore di quanto non causi il rallentamento in fase di salita...?...mi sono spiegato contorto ma non so bene come esplicare il mio pensiero a riguardo...

E per la pallina cosa dice il tuo proff SkaDrummer...?

Comunque la fisica è troppo bella come materia...

[souldrum]

nono. il punto materiale la massa ce l'ha eccome! spesso negli esercizi c'è scritto "un punto materiale di massa m......"

Oh le'!!!!
Finalmente sono riuscito a evidenziarela mia ignoranza ..........ma ora ho capito.......Ecco perche' prima avevo chiesto la definizione di "punto materiale"...........

Pero' almeno mi spiego perche' andavo meglio in "educazione fisica" che in "fisica" e basta........

[Pippo]

una piattaforma in rotazione senza attrito (e non una giostra!) ruota di moto circolare uniforme FINO A QUANDO non interviene qualcosa che ne "cambierebbe" il momento angolare, il quale però deve restare costante e quindi altri parametri variano in tal senso. Nel caso del problema, cambia la distanza della massa (l'uomo) rispetto all'asse di rotazione, e quindi la velocità angolare cambia di conseguenza in modo da mantenere costante il momento angolare.

Ovviamente questo discorso non vale più se si impone che la velocità angolare sia costante: in tal caso il sistema non può più essere considerato conservativo perché se l'uomo si muove in direzione radiale, cambia il momento angolare: l'ipotetico motore della giostra farebbe sempre più sforzo per mantenere costante costante la velocità angolare se l'uomo va verso l'esterno, e viceversa.

Quanto alla pietra lanciata, leggi il documento che ho linkato prima che è molto istruttivo.

[leano]

Perfetto Pippo...dire chiaro è poco...oserei dire cristallino...è un problema che và ben oltre il semplice sistema meccanico giostra/uomo...grazie...

quanto al documento guardo in pausa pranzo almeno medito a fondo sulla mia ignoranza di perito elettrotecnico.

Grazie ragazzi.

[il magico alverman]

Mah... a forza di avvallamenti allora dovremmo riuscire ad accelerare la pallina in modo indefinito... mi sembra poco probabile... Dal disegno non si capisce molto in verità...

Da profano , mi trovo in linea con Pippo , anche perche' la pallina non capisco come possa avere velocita' maggiore anche quando percorre la salitina della avvallamento, per me' li' dovrebbe perdere parte dell'energia accumulata nella discesina dell avvallamento e quindi rallentare un pochino , forse fin quasi ad annullare il vantaggio della discesina

comunque quella pallina con la guida , mi ricorda molto il meccanismo del tilt nei vecchi flipper elettromeccanici, erano piu' o meno cosi'.
Ecco la soluzione il risultato del quesito e che tutto va' in tilt

[SkaDrummer]

probabilmente si! come il mio cervello quando ci ragiono

comunque non lo so, sta di fatto che non arrivano alla fine nello stesso momento, e bisogna considerare la componente verticale del moto... più di così nn saprei

[Pippo]

Puoi dirmi esattamente la traccia del problema delle guide?

[SkaDrummer]

certo!

Due palline identiche rotolano su altrettante guide, anche queste
identiche tranne che per il piccolo avvallamento della guida B.
Quale delle due palline raggiunge per prima la fine della guida?
Argomentare

[Pippo]

Non si capisce bene cosa vuol dire "identiche", né com'è fatto l'avvallamento. Se, come penso, i punti di partenza e arrivo coincidono, e l'avvallamento è simmetrico, allora il percorso con l'avvallamento è più lungo e quindi la pallina che lo percorre arriva dopo, non c'è un casio da fare. Altrimenti pensa ad una situazione con cento avvallamenti

Se ho tempo provo a simulare il problema...

[SkaDrummer]

effettivamente, come dici tu, se ci fossero molti avvallamenti sarebbe un proiettile!

però cosa vuoi che ti dica... non è la prima volta comunque che qualcuno viene bocciato ad un esame perchè interpreta male la domanda (che comunque è posta sempre male e con pochi dati)... sembra che il professore ( ma è soprtattuto il tutor il colpevole ) non voglia sentire spiegazioni dagli altri, quella giusta è la sua e basta

[Pippo]

Guarda cos'ho trovato:

http://www.h7.dion.ne.jp/~jasmin-g/phys ... pplet.html

Dai primi tentativi sembra che il tuo prof abbia ragione Ora ci gioco un po' e ti faccio sapere...