Pallina su piano inclinato mobile.

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riarsovivo
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Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da riarsovivo » 8 giu 2011, 19:46

Salve,
ho questa situazione che a me risulta un pò ostica,ma forse per voi è facilissima da capire;è che sto un pò alle prime armi(ma mi vorrei allenare per partecipare decentemente l'anno prossimo) :oops:
Comunque:Si supponga di avere su un piano senza attrito, un piano inclinato di massa su cui giace una pallina di massa . Si suppone che la pallina è vincolata a muoversi sul piano inclinato. Ora al piano inclinato è applicata una forza costante orizzontale. Sulla pallina agisce la gravità. Determinare il moto del sistema(supponendo tutto inizialmente fermo).
Boh se non è troppo banale sono curioso di vedere una soluzione, altrimenti se lo è, sarei grato a qualche anima pia di farmi qualche domanda semplice che mi dia l'avvio a poterlo vedere. :oops:
Ciaociao

slashino
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da slashino » 8 giu 2011, 20:55

Applicando la forza al piano inclinato, questo non è più un sistema inerziale. In particolare sulla pallina agisce una forza fittizia, la cui componente............sta a te continuare :D

Pigkappa
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da Pigkappa » 8 giu 2011, 21:00

Questo dipende da che sistema di riferimento scegli; io proverei a farlo in quello inerziale così da non avere forze fittizie da considerare.

Comunque ci vogliono un po' di conti, perciò consiglierei di provarci senza arrendersi subito.
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Omar93
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da Omar93 » 9 giu 2011, 13:21

Scusa ma perchè non ti fai uno schema delle forze?
Per esempio per la pallina c'è la forza di gravità e quella di contatto con il piano.
Per il piano la forza di gravità,la forza di contatto con il piano liscio e quella di contatto con la pallina(che palesemente è opposta a quella esercitata dal piano sulla pallina) e la forza agente.

Poi ti calcoli il moto della pallina con il semplice

riarsovivo
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da riarsovivo » 9 giu 2011, 13:37

Uhm se fosse così in effetti lo so risolvere(cioè se tu per quella di contatto intendi la reazione vincolare).Ma lo schema delle forze che mi sono fatto è un pò diverso,(quindi la mia domanda ora è: dove sbaglio?)
Io ho due corpi uno di massa pallina e uno di massa ,piano. Ora allo stesso tempo il secondo corpo crea un vincolo sul primo. Dunque sul primo agisce la reazione vincolare ad ogni forza applicata:quindi c'è la gravità colla reazione vincolare che è diretta come dici tu in maniera perpendicolare alla retta inclinata, ma poi io stavo tenendo conto di un ulteriore forza ignota che è la forza interna che il CDM del piano inclinato(ossia il baricentro del triangolo colla massa del piano inclinato) esercita sulla pallina che è diretta nella direzione pallina baricentro del triangolo, e quindi anche a questa forza il vincolo del piano risponde con una reazione(sempre diretta lungo la perp alla retta inclinata). Così abalogamente sul centro di massa del piano agisce la forza F e poi la forza interna che la pallina esercita su di lui uguale in modulo e opposta a quella detta prima,di cui dobbiamo considerare solo la componente orizzontale perchè quella verticale è annullata dal piano di sotto,(cioè mi sembra che io debba considerare 2 effetti da parte del piano sulla pallina,quello vincolare che mi fa prendere di ogni forza la sola componente tang, e poi quello della forza interna). Dove sbaglio? :oops:
p.s:un analogia che mi è venuta in mente è quella col problema di 2 corpi attaccati da un filo inestens. a cui applico la forza ad uno dei 2 e voglio sapere il moto. Quindi mi viene apparentemente 2 equaz e 3 incognite. Solo il fatto che il filo è inestens implica che le accelereazioni sono uguali, da cui risolvo tutto. Ecco ho pensato che forse anche qua bisogna trovare dalla situazione geometrica delle relazioni implicite, che permettano di avere paro numero di equaz e incognite e risolvere tutto

riarsovivo
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da riarsovivo » 14 giu 2011, 15:00

Ok scusate il delirio :P Ho capito cos'è che non guardavo bene: cioè chiaramente "l'urtare" della pallina sul piano inclinato e la relativa risposta del piano sono le forze interne in ballo. Dunque uno ha per la pallina la gravità e questa f(interna) che è normale alla retta obliqua del piano incl., e sul piano ho la forza F orizz e -f di cui però devo segare la parte verticale per il piano base e quindi ho solo -f_(orizz). A questo punto l'esercizio è effettivamente in pratica come quello che dicevo nel p.s di prima cioè in sostanza si fa la stessa cosa: mi scrivo il moto della pallina(rispetto al sistema inerziale fisso diciamo) con Newton, e mi esce un moto nell'incognita f, ma se io so la posizione della pallina trovare quella del vertice del piano basta tracciare la retta parallela alla retta obliqua passante per la pallina e trovare l'intersezione con l'asse x(che fatto analiticamente mi dà un espressione del vertice del piano inclinato nell'incognita f),e qui sto usando per trovare la forza f il suo effetto essenziale sul moto ossia che lascia la pallina appiccicata al piano. Dopodichè mi scrivo il moto del vertice del piano inclinato anche lui con le forze che subisce e mi viene un altra espressione in f:eguaglio le due cose e risolvendo esce f. I conti espliciti non li ho fatti ma mi pare dovrebbe uscire così...
In effetti una volta chiarite quali sono le forze in gioco il problema matematico è piuttosto semplice... :oops:
Ciao!

Pigkappa
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da Pigkappa » 14 giu 2011, 15:08

riarsovivo ha scritto:I conti espliciti non li ho fatti
Falli! Si impara molto più così che con due pagine di riflessioni.
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Ippo
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da Ippo » 14 giu 2011, 15:13

riarsovivo ha scritto: ma se io so la posizione della pallina trovare quella del vertice del piano basta tracciare la retta parallela alla retta obliqua passante per la pallina e trovare l'intersezione con l'asse x(che fatto analiticamente mi dà un espressione del vertice del piano inclinato nell'incognita f),e qui sto usando per trovare la forza f il suo effetto essenziale sul moto ossia che lascia la pallina appiccicata al piano.
Se ho capito quello che intendi sì, è così: l'idea è che ogni vincolo è una equazione (o una disequazione se siamo sfortunati, ma in questo caso come nella maggior parte dei casi ci va bene). Questa equazione in più ti elimina l'incognita "di troppo" che lamentavi prima.

Se ti va puoi provare a risolvere il problema solo con le conservazioni di energia energia e componente orizzontale della quantità di moto (e con la condizione del vincolo, of course): potrebbe essere istruittivo. Io preferirei farlo così piuttosto che impicciarmi con le forze :D

Morley
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da Morley » 23 giu 2011, 20:50

Non riesco a capire se la soluzione del problema permette di calcolare anche un preciso valore per la forza costante orizzontale applicata al piano inclinato oppure se semplicemente essa può essere indicata con F e considerata nota.
Mi sembra intuitivamente che questa forza possa variare in un intervallo da zero fino ad un certo valore massimo oltre il quale magari non è più possibile che la pallina si mantenga sul piano inclinato, ma non mi pare che il suo valore sia precisamente fissato dalle masse dei due corpi e dalla condizione di vincolo.

Pigkappa
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Re: Pallina su piano inclinato mobile.

Messaggio da Pigkappa » 23 giu 2011, 21:30

Sicuramente, chi ha scritto il problema voleva che tu fissassi il valore della forza e la considerassi uno dei dati del problema.

Se vuoi, una volta risolto il problema, puoi vedere se ci sono valori di per cui la pallina si muove verso l'alto sul piano, invece di scendere giù.
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