39: Un'asta che gira

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Simone256
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39: Un'asta che gira

Messaggio da Simone256 » 17 feb 2015, 0:40

Un asta rigida è inclinata inclinata di un angolo rispetto all'orizzontale e ruota con velocitá angolare attorno ad un asse verticale. Un piccolo corpo di massa m può scivolare lungo l'asta, il coefficiente di attrito vale .
Si determini la condizione (distanza del corpo dal centro rotante) per cui il corpo rimane fisso nella stessa posizione durante la rotazione dell'asta.
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da sall96 » 17 feb 2015, 8:56

Non ho capito se la distanza dovevo calcolara rispetto all'asse di rotazione o al perno in basso, io ho fatto il secondo.
Dimmi se ti torna :)
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da Simone256 » 17 feb 2015, 11:25

Guarda non ho provato a fare trasformazioni trigonometriche per rendere il risultato (in parte) uguale al mio! Ti avviso che comunque un po' ci assomiglia! Ma devo interromperti:
Tu hai messo che il corpo deve avere una particolare distanza dal centro! Tuttavia è più logico ipotizzare che il corpo sia compreso in un intervallo di lunghezza! Infatti se non ci fosse attrito bisognerebbe equilibrare perfettamente forza centrifuga e forza gravitazionale (nelle loro opportune componenti), con l'attrito capisci che si può in qualche modo discostarsi da questo punto di una piccola lunghezza prima che il corpo riesca effettivamente a scappare via!
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da sall96 » 17 feb 2015, 13:44

Hai ragione non ci avevo pensato, dopo provo a correggere!
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da Simone256 » 17 feb 2015, 13:58

Ok! ;)

Per curiosità, questo è un problema IPhO di 40 anni fa! :)
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da sall96 » 17 feb 2015, 14:38

Il caso sopra era con l'attrito rivolto verso l'alto, facendo anche l'altro caso mi viene



spero sia giusto :?

EDIT: ho corretto l'angolo :D
Simone256 ha scritto:Per curiosità, questo è un problema IPhO di 40 anni fa! :)
Carino, ovviamente molto piu' semplice di quelli che ci sono adesso :lol:
Ultima modifica di sall96 il 17 feb 2015, 16:28, modificato 1 volta in totale.
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da Simone256 » 17 feb 2015, 16:20

Sicuro di non aver definito come il complementare di quello indicato nel disegno?
Potrei essere anch'io che faccio casino con la trigonometria eh ;)
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da sall96 » 17 feb 2015, 16:26

che stupido... :cry: Non smettero' mai di fare questi errori :roll:
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da Simone256 » 17 feb 2015, 16:58

Hahahaha tranquillo! Se vuoi scrivi un abbozzo di soluzione e poi ti cedo il testimone :)
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Re: 39: Un'asta che gira

Messaggio da sall96 » 17 feb 2015, 17:50

Poniamo un sistema di riferimento positivo verso l'alto e verso sinistra.

Sulla massa agiscono 3 forze:
-Il peso
-La forza normale
-La forza di attrito
Quest'ultima puo' essere rivolta verso il centro rotante o dall'altra parte, quindi bisogna esaminare i due casi.


1) Forza di attrito rivolta verso il centro rotante:

scomposti i vari vettori sul piano verticale e orizzontale si ha



(con r distanza dall'asse di rotazione)

che risolto (ricordando che ) da



2) per l'attrito rivolto dall'altra parte basta invertire i segni dell'attrio nelle equazioni sopra, che da



la massa puo' quindi trovarsi tra questi due valori, da cui il risultato :)
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