STATICA L’equilibrio dei corpi Per eventuali approfondimenti o chiarimenti contattare il Prof. Vincenzo De Leo –

Presentazione sul tema: "STATICA L’equilibrio dei corpi Per eventuali approfondimenti o chiarimenti contattare il Prof. Vincenzo De Leo –"— Transcript della presentazione:

1 STATICA L’equilibrio dei corpi Per eventuali approfondimenti o chiarimenti contattare il Prof. Vincenzo De Leo – vincenzo.deleo@ca.infn.it

2 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 2 di 28 Equilibrio del punto materiale

3 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 3 di 28 Equilibrio del punto materiale

4 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 4 di 28 Equilibrio del punto materiale Il punto materiale è in equilibrio se la risultante delle forze è nulla.

5 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 5 di 28 Equilibrio del corpo rigido Un corpo rigido è definito come un sistema di particelle in cui la distanza tra due punti resta costante A B d

6 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 6 di 28 Equilibrio del corpo rigido Un corpo rigido si muove di moto puramente traslatorio quando tutte le sue particelle hanno la stessa velocità istantanea A B v v v v v

7 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 7 di 28 Equilibrio del corpo rigido Un corpo rigido si muove di moto puramente rotatorio quando tutte le sue particelle hanno la stessa velocità angolare istantanea e percorrono traiet- torie circolari attorno a una retta, che prende il nome di asse di rotazione. v = rω r

8 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 8 di 28 Equilibrio del corpo rigido In generale il moto di un corpo rigido è la combinazione di un moto traslatorio e di un moto rotatorio Questo prende il nome di moto rototraslatorio

9 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 9 di 28 Equilibrio del corpo rigido Anche nel moto rotatorio è necessaria una forza per provocare un cambiamento dello stato del moto Si introduce una nuova grandezza vettoriale detta MOMENTO DELLA FORZA RISPETTO ALL’ASSE DI ROTAZIONE:

10 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 10 di 28 Equilibrio del corpo rigido Un corpo rigido è in equilibrio meccanico quando sono soddisfatte sia la condizio- ne richiesta perché si abbia equilibrio traslatorio sia la condizione richiesta perché si abbia equilibrio rotatorio (equilibrio traslatorio) (equilibrio rotatorio)

11 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 11 di 28 Coppie di forze Le rotazioni non sono il risultato di un’unica forza esterna ma in realtà le forze applicate al corpo sono sempre due

12 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 12 di 28 Coppie di forze Definiamo allora Coppia di Forze due forze di uguale intensità, verso opposto e rette d’azione parallele, applicate in punti diversi di uno stesso corpo rigido x y z

13 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 13 di 28 Coppie di forze Il momento di una coppia di forze è il vettore perpendicolare al piano della coppia con il verso piedi-testa di un osservatore che vede la rotazione pro- dotta dalla coppia procedere in verso antiorario, avente per modulo il prodotto dell’intensità di una forza per il braccio della coppia, cioè la distanza tra le rette d’azione delle due forze

14 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 14 di 28 Leve Un’asta rigida con un asse fisso, detto fulcro, è chiamata leva Ad essa tipicamente sono applicate due forze: –Resistenza(R) –Forza motrice(P) Fulcro Asta rigida

15 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 15 di 28 Leve Leva di primo genere: –Il fulcro si trova tra R e P Condizione di equilibrio: – Vantaggiosa solo se a > b ab

16 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 16 di 28 Leve

17 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 17 di 28 Leve Leva di secondo genere: –Il fulcro si trova a una estremità e R è posta tra il fulcro e P Condizione di equilibrio: – Sempre vantaggiosa a b

18 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 18 di 28 Leve Fulcro

19 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 19 di 28 Leve Leva di terzo genere: –Il fulcro si trova a una estremità e P è posta tra il fulcro e R Condizione di equilibrio: – Sempre vantaggiosa a b

20 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 20 di 28 Leve Fulcro

21 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 21 di 28 Baricentro Abbiamo visto che un corpo rigido soggetto a sollecitazioni esterne è in equilibrio quando: Ma è sufficiente dire che un corpo rigido è in equilibrio quando è fermo?

22 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 22 di 28 Baricentro Quando si parla di equilibrio di un corpo bisogna distinguere fra tre diversi tipi di equilibrio

23 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 23 di 28 Baricentro In quale di questi casi il righello omogeneo, vincolato a una parete nella posizione V, è in equilibrio stabile, instabile e indifferente? V V V Direzione della forza peso

24 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 24 di 28 Baricentro Per studiare l’equilibrio di un corpo rigido è necessario introdurre il concet- to di baricentro. Un corpo rigido, comunque complesso, si comporta come se tutto il suo peso fosse concentrato nel baricentro (G) G

25 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 25 di 28 Baricentro Come si può trovare il baricentro di un corpo? Nei corpi omogenei e di forma regolare, ad esempio in un dado o in una sfera omogenei, il baricentro si trova nel centro di simmetria. G G

26 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 26 di 28 Baricentro Se il corpo è irregolare o non omogeneo non è facile dire dove si trova il baricentro; intuitivamente possiamo solo dire che è spostato verso la parte più pesante del corpo G

27 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 27 di 28 Baricentro Sperimentalmente si può risalire alla posizione del baricentro di un corpo usando un filo a piombo V1V1 V2V2 G

28 Fisica OnLineStatica - L'Equilibrio Dei Corpi 28 di 28 Baricentro In generale un corpo sospeso è in equilibrio: –Stabile  quando G è sotto V –Instabile  quando G è sopra V –Indifferente  quando G coincide con V V V V Direzione della forza peso G GG