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Curvare in su, curvare in giù Pre-conoscenze necessarie: 2° principio (F ris =Ma) 3°principio somma e differenze di vettori Moto circolare uniforme, forza.

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Presentazione sul tema: "Curvare in su, curvare in giù Pre-conoscenze necessarie: 2° principio (F ris =Ma) 3°principio somma e differenze di vettori Moto circolare uniforme, forza."— Transcript della presentazione:

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2 Curvare in su, curvare in giù Pre-conoscenze necessarie: 2° principio (F ris =Ma) 3°principio somma e differenze di vettori Moto circolare uniforme, forza centripeta m R v FcFc

3 Se ci si muove in piano, verticalmente la velocità è nulla e tanto meno si accelera, la risultante delle forze è nulla v RvRv P=mg F ris =P- R v =0!!! La sensazione di peso è data da R v non da P !! In questo caso è esattamente uguale a quella di quando siamo fermi, in piedi o seduti. Non avvertiamo nulla di strano. Se la nostra massa è di 60 kg, sentiamo (sulle piante dei piedi se siamo eretti, o …., se siamo seduti) una forza pari al nostro peso di 60 kgf (circa 600 N) F=k s P

4 a P=mg P n =Pcos a R v =P n P t =Psen a F= P t +k s P n Anche in questo caso la risultante delle forze è 0 La forza F necessaria a mantenere in moto la vettura è aumentata della quantità Psen a

5 Curvare in su. (si può anche volare ….) R v F= P-R v P=mg RvRv R v diminuisce !!! (si pesa meno) Quando R v =0 si perde il contatto col suolo….e …si vola!!! Ciò avviene quando Ad esempio se R=90 m ciò avviene a v=30 m/s=108 km/h

6 Curvare in giù. (si possono….rompere le sospensioni ….) R F= R v - P RvRv P=mg R v aumenta !!! (si pesa di più) Ci si sente schiacciare contro il suolo, tanto più quanto più v è elevata e R piccolo.

7 e…per finire con gli effetti speciali: ….il giro della morte R v lim R v =0 P=mg Si può fare, se la velocità è maggiore della velocità limite v lim Questa corrisponde alla situazione in cui non cè contatto con la pista e lunica forza agente è il Peso. La massa non centra!! Ad esempio per un cerchio di raggio R=12 m basta arrivare su con v= 11 m/s (40 km/h)

8 Gli urti – La quantità di moto

9 Una conseguenza del 3° Principio della dinamica A B MAMA MBMB F A B F B A Sono uguali e opposte se non agiscono altre forze sui due corpi A e B, per il 2° principio della dinamica: ma, poiché la durata dellinterazione è ovviamente la stessa per entrambi i corpi, Cè dunque una quantità che resta costante, inalterata, durante uninterazione fra corpi ed è la somma dei prodotti massa·velocità dei singoli corpi che compongono il sistema di corpi. Tale quantità si dice Quantità di moto, è ovviamente una grandezza vettoriale e, nel S.I. si misura in kg·m/s

10 Quantità di moto: Alcuni valori, tanto per farsi unidea: Una pallottola: m=20 g, v=400 m/s…….p=8 kg·m/s Unauto a 36 km/h p= kg·m/s Un TIR a 80 km/h p= kg·m/s ……………………

11 Una diversa formulazione del 2° Principio della Dinamica (Impulso e variazione della quantità di moto) Il prodotto forza agente per il tempo durante il quale agisce (Impulso) è uguale alla variazione della quantità di moto del corpo. A parità di variazione di p, … tempi piccoli - forze grandi tempi grandi - forze piccole

12 Un calcolo realistico: m=1000 kg v = 108 km/h = 30 m/s E la testa del guidatore?!

13 I danni al passeggero e al guidatore dipendono tutti dalla durata dellimpatto: Se la durata fosse quella dellesempio precedente un corpo di massa 5 kg subirebbe una forza di ben 2500 N ( 250 kg f ) !!! Ma se limpatto è ammortizzato (cinture di sicurezza, airbag) la durata dellurto può divenire anche 10 volte più grande e la forza agente proporzionalmente più piccola Proprio come quando ci si butta dal terzo piano e cè il telo dei pompieri ad accoglierci

14 Quando la quantità di moto si conserva : urti fra due corpi (in una dimensione) Che cosa accade alla pistola quando spara ? Prima dello sparo, è un unico corpo, fermo! Dopo lo sparo, i due corpi viaggiano in direzioni diverse, con velocità inversamente proporzionali alle masse Ad esempio, se m=20 g, M= 800 g, v=400 m/s allora V= -10 m/s

15 In uno scontro frontale tra due autoveicoli, avviene più o meno la stessa cosa, anche se si svolge in senso contrario ! I calcoli fondati sul principio di conservazione della quantità di moto descrivono abbastanza accuratamente la realtà, perché le forze esterne ( attrito col suolo soprattutto) divengono, nella fase dellurto, decisamente trascurabili. Lurto, in questo caso è di tipo sostanzialmente anelastico in cui la gran parte dellenergia cinetica dei due veicoli va persa e si trasforma in energia di deformazione e termica.

16 prima M C =4 t V C =80 km/hV A =-40 km/h m A =1 t dopo M C+A =5 t ?

17 E, per finire, un bel tamponamento prima dopo V A =80 km/hV C =40 km/h M C =4 tm A =1 t M C+A =5 t ? Con che velocità prosegue lammasso di rottami? Quale dei due autisti si fa più male, e perché?


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