Diagramma di corpo libero

Presentazione sul tema: "Diagramma di corpo libero"— Transcript della presentazione:

1 Diagramma di corpo libero
Esempio 2: Un tubo in acciaio di massa m=360kg scende rotolando senza strisciare lungo un piano inclinato di =300 sull’orizzontale. Calcolare l’accelerazione del tubo il problema è molto simile all’esempio 1, ma lo risolveremo in modo diverso, considerando la rotazione istantanea del tubo attorno al punto di contatto A considereremo quindi la rotazione del CM attorno a A, che è dovuta solo al peso P=mg del tubo,applicata al CM. Notate che non esistono altre forze applicate al CM. La forza peso genera un momento meccanico di polo A Ohanian far notare che l’accelerazione del tubo rotolante è esattamente la metà di quella di un punto materiale chescende strisciando lungo un piano privo di attrito, inclinato nello stesso modo Diagramma di corpo libero

2 Un tubo in acciaio di massa m=360kg scende rotolando senza strisciare lungo un piano inclinato di =300 sull’orizzontale. Quanto vale il modulo della forza di attrito nel punto di contatto tra tubo e piano inclinato? Utilizzeremo il risultato appena ottenuto , nell’equazione del moto di traslazione del CM Ohanian 13.11

3 Un tubo in acciaio di massa 360kg scende rotolando senza strisciare lungo un piano inclinato di 300 sull’orizzontale. Si supponga che il tubo , inizialmente in quiete,percorra rotolando 3m lungo il piano inclinato. Quanto vale la sua energia cinetica totale in questo istante? Quanto la energia cinetica di traslazione e di rotazione interna? L’energia cinetica totale è semplicemente l’energia di rotazione di tutto iltubo attorno all’asse istantaneo passante nel punto A la variazione della velocità in funzione dello spazio percorso e della accelerazione costante è dato che il tubo parte dalla quiete Ohanian 13.11 L’energia cinetica di traslazione L’energia cinetica di rotazione interna

4 osservazioni e verifiche
L’energia cinetica rotazionale e quella traslazionale si sommano, ottenendo l’energia cinetica totale L’energia cinetica totale è uguale alla variazione dell’energia potenziale gravitazionale Vedi Ohanian 13.12 Formula della velocità: Ciò indica che la forza di attrito non compie lavoro. Infatti il punto della ruota nella quale agisce la forza di attrito è il punto di contatto,che è istantaneamente in quiete e non subisce spostamento nella direzione della forza di attrito