Altalena

[NoRe]

Salve
Qualche mattina fa dondolo su un altalena mi stavo chiedendo come è possibile darsi la spinta "da soli" come tutti abbiamo imparato a fare da bambini.
In particolare mi chiedevo come si potesse "creare" energia e a spese di cosa.

Suggerimenti?

[andrea96]

penso sia più una domanda da fare a n medico...
comunque il nostro corpo non è un punto materiale! anche se macroscopicamente è ha riposo al nostro interno c'è accumulata un sacco di energia che assumiamo mangiando...
in realtà anche quando siamo fermi e iniziamo a camminare potrebbe sembrare di aver creato energia dal nulla, tuttavia le spese le ha fatte l'energia accumulata nel nostro organismo. infatti se così non fosse potresti correre all'infinito senza stancarti
se ti riferivi non a una questione puramente energetica ma al meccanismo preciso con cui inizia il movimento penso sia veramente una questione medica piùttosto che fisica... penso sia legata a impulsi elettrici del sistema nervoso che forniscono movimento ai muscoli però è solo un ipotesi improvvisata...

[andrea96]

penso sia più una domanda da fare a n medico...
comunque il nostro corpo non è un punto materiale! anche se macroscopicamente è ha riposo al nostro interno c'è accumulata un sacco di energia che assumiamo mangiando...
in realtà anche quando siamo fermi e iniziamo a camminare potrebbe sembrare di aver creato energia dal nulla, tuttavia le spese le ha fatte l'energia accumulata nel nostro organismo. infatti se così non fosse potresti correre all'infinito senza stancarti
se ti riferivi non a una questione puramente energetica ma al meccanismo preciso con cui inizia il movimento penso sia veramente una questione medica piùttosto che fisica... penso sia legata a impulsi elettrici del sistema nervoso che forniscono movimento ai muscoli però è solo un ipotesi improvvisata...

[Simone256]

Credo che la domanda che intendeva fare NoRe fosse:
Come fa il sistema uomo-altalena ad aumentare l'ampiezza delle proprie oscillazioni nonostante apparentemente non agisca nessuna forza che compie lavoro su tale sistema?
(dando ovviamente per scontata la forza gravitazionale)

Un mio parere (probabilmente sbagliato) è questo:
Andando in avanti ci muoviamo come per mandare ulteriormente in avanti il nostro baricentro, viceversa succede quando torniamo indietro. Com'è possibile questo? Ci aiuta di sicuro l'attrito che ci permette di non far corrispondere ad un nostro minimo spostamento in avanti il rispettivo minimo spostamento all'indietro del resto del sistema sopracitato (grossolanamente potremmo considerare questa parte restante l'altalena). In poche parole il sistema non è (ovviamente) isolato. L'altalena complessivamente ci dà una resistenza e noi possiamo (nel limite del possibile ) guadagnare uno spostamento del baricentro. Ciò causa l'aumento dell'ampiezza delle oscillazioni.

Spero di essere stato chiaro ma ancora di più spero di aver detto cose sensate

[NoRe]

Credo che la domanda che intendeva fare NoRe fosse:
Come fa il sistema uomo-altalena ad aumentare l'ampiezza delle proprie oscillazioni nonostante apparentemente non agisca nessuna forza che compie lavoro su tale sistema?
(dando ovviamente per scontata la forza gravitazionale)

Un mio parere (probabilmente sbagliato) è questo:
Andando in avanti ci muoviamo come per mandare ulteriormente in avanti il nostro baricentro, viceversa succede quando torniamo indietro. Com'è possibile questo? Ci aiuta di sicuro l'attrito che ci permette di non far corrispondere ad un nostro minimo spostamento in avanti il rispettivo minimo spostamento all'indietro del resto del sistema sopracitato (grossolanamente potremmo considerare questa parte restante l'altalena). In poche parole il sistema non è (ovviamente) isolato. L'altalena complessivamente ci dà una resistenza e noi possiamo (nel limite del possibile ) guadagnare uno spostamento del baricentro. Ciò causa l'aumento dell'ampiezza delle oscillazioni.

Spero di essere stato chiaro ma ancora di più spero di aver detto cose sensate

@andrea96 Ovviamente non è un punto materiale ed è altrettanto ovvio che l'energia viene fornita da muscoli e co. quindi reazioni chimiche e via dicendo.
Io intendevo più "quantitativamente" la cosa Momenti angolari ( sempre che c'entrino )

A proposito: chiedi ad un'astronauta disperso a una decina di metri dalla sua navicella di ritornarci :O
Probabilmente, a meno che non abbia roba da lanciarsi alle spalle, ancora sta pregando che si ricordino di lui

@simone256 anche io ho pensato che l'attrito è forse indispensabile, ma è più un' idea così più che una certezza.

(piuttosto è stata un'illuminazione che ebbi in sala computer qualche anno fa, lì con quelle sedie girevoli )

Su wiki c'è qualcosa ma ho rinunciato a leggere perchè volevo provarci un po' da solo e anche perchè credo sia un bel problema su cui cimentarsi, senza considerare che, volendo, potrebbe anche essere una domanda da orale sns e simili

[NoRe]

Qualche risposta più "quantitativa"?

[Simone256]

Proviamo a fare qualcosa di meglio...
Quello che ho scritto sopra è ovviamente... UNA CAGATA
Hahaha no almeno credo , proviamo a fare qualcosa di più intelligente:

Consideriamo le catene funi inestensibili ideali, trascuriamo l'attrito con l'aria e quello del perno.
Siamo immobili e appesi, come cominciamo il moto?? Sembra impossibile ma forse una soluzione c'è!
Per semplificarci la vita immaginiamoci appesi a degli anelli classici da ginnastica artistica (ce li ho anche in casa quindi è tutto sperimentato )!

Distendiamo le gambe in avanti e posizioniamoci ad "L", la fune si inclina un po' indietro per bilanciare il nostro spostamento e mantenere il baricentro sulla verticale. Il nostro baricentro nel frattempo si è un po alzato grazie al lavoro fisico che ci ha regalato energia potenziale.

A questo punto tiriamo gli anelli con le braccia e le funi ci restituiranno una reazione diretta nella direzione delle stesse; che come avevamo detto prima erano lievemente inclinate. Avremo quindi una reazione orizzontale che dà un minimo di accelerazione orizzontale al nostro centro di massa... Siamo in moto!!!

Ora bisogna vedere come aumentare l'ampiezza delle oscillazioni. Prova con uno yo-yo o una medaglia o qualsiasi cosa assomigli ad un pendolo; appendilo ad un supporto come una maniglia e tu tieni l'estremo della cordicella in modo che tirando su e giù puoi variare la lunghezza del pendolo ma senza influire con forze orizzontali. Se prendi un bel ritmo e capisci il meccanismo le oscillazioni in poco tempo aumenteranno (e di molto) la loro ampiezza!!!

L'idea è di alzare il baricentro quando ci si trova sulla verticale e di abbassarlo (aumentando la lunghezza del filo) quando ci si trova agli estremi.
Ipotizziamo di riuscire a variare la "lunghezza del filo" (quindi la posizione del C.D.M.) di un valore h; quando ci troviamo sulla verticale aumentiamo la quota grazie alla nostra energia interna senza diminuire quella cinetica, in questo modo nella risalita per trasformare l'energia cinetica in energia potenziale, quindi prendendo quota, a causa del filo più corto l'angolo di inclinazione massimo aumenterà. A questo punto si riallunga il filo e il gioco prosegue.

Con gli anelli la situazione è analoga e l'allungamento e l'accorciamento del filo sono dati dalla forza delle nostre braccia che ci tirano su e giù.

Per l'altalena il discorso è praticamente identico se ci mettiamo in piedi. Da seduti forse è meno evidente o forse si sfrutta anche il sistema utilizzato per mettere in moto l'altalena all'inizio!

Spero che dopo un po' di studio e di esperimenti (fra l'altro quello del pendolo a lunghezza variabile è abbastanza conosciuto credo ) la mia risposta abbia maggior senso! Che ne pensi?