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peso in ascensore che sale

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[1] peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 25 lug 2018, 18:47

Sono ai primi approcci verso lo studio della dinamica ed ho difficoltà a capire perché il peso di una persona misurato da una bilancia posta in un ascensore aumenta, se questo sale.
Se l'osservatore si trova all'interno dell'ascensore (sistema di rif. non inerziale) la persona è in equilibrio in quanto sta ferma all'interno dell' "abitacolo" e quindi la forza normale e quella gravitazionale sono uguali di intensità ma di valore opposto. Supposto che la persona pesi 70 kg e l'ascensore acceleri verso l'altro di 0.5 m/s*s, se volessi calcolare il valore della forza di gravita mi sarebbe sufficiente fare 70*9.8 e trovo questa forza in Newton che opposta alla normale esercitata dalla bilancia sulla persona, giusto? Oppure devo considerare nel calcolo anche l'accelerazione dell'ascensore?

Se invece guardo l'ascensore dall'esterno, e quindi sono in un sistema di riferimento inerziale, posso applicare le leggi di Newton; noto che l'ascensore accelera verso l'alto quindi è applicata una forza nella stessa direzione.
A questo punto mi trovo un punto materiale, che rappresenta la persona, che è in equilibrio all'interno dell'ascensore. Visto dall'esterno questo punto materiale si muove con accelerazione di 0.5 quindi non posso dire che sia in equilibrio.
Non capisco bene come legare insieme la forza F impressa dall'ascensore alla forza normale e gravitazionale sia nel caso dentro che fuori l'ascensore.
Mi verrebbe da dire che F è applicato sia all'ascensore che al punto materiale....ma poi aiutatemi voi!!!
Grazie
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[2] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utentewruggeri » 25 lug 2018, 19:56

Il tuo post manca di alcuni elementi fondamentali:

1 - Le formule vanno scritte con LaTeX.
2 - Tutte le grandezze devono avere (e non per il regolamento del forum, ma per le regole fondamentali della comunicazione) le relative unità di misura.
3 - Quando proponi un problema, sarebbe bene presentare un disegno che lo schematizzi: nessuno qui ha voglia di fare il lavoro al posto tuo.
4 - I calcoli si propongono in forma simbolica: nessuno ha voglia di perder tempo a leggere numeri.

Tra l'altro, se avessi realizzato il disegno e lo avessi valutato nel sistema di riferimento della bilancia (o dell'ascensore, che fa lo stesso: bilancia e ascensore sono in quiete l'una rispetto all'altro) ti saresti risposto da solo: nel sistema di riferimento della bilancia, la forza sulla sua piattaforma è la somma della forza-peso della persona F_p = mg e della forza F_a = ma, dove a è l'accelerazione dell'ascensore.
Rispondo solo a chi si esprime correttamente in italiano.
Se non conosci un argomento, non parlarne.
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[3] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 25 lug 2018, 20:42

Concordo pienamente sui punti 1 e 2.
per il punto 3 non credevo fosse necessario uno schema visto che è un problema piuttosto comune che sollevano molte persone e seppur non riesca ancora a comprendere esattamente le tue parole chiarificatrici.
Non mi permetterei di scaricare sugli altri certe attività ma non afferro il tuo messaggio e non capisco come avrei dovuto impostarlo.
Per il punto 4 ok.
Per la cronaca è già una settimana che prendo fogli e fogliettini e disegno il tutto ma avevo bisogno sia di conferme che chiarimenti.
Non voglio far perder tempo a nessuno, ho cercato solo aiuto ma il tu tono fa capire ben altro.
Mah ! Che dire ne prendo atto.... comunque il messaggio iniziale non si può più modificare?
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[4] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 25 lug 2018, 20:44

ho difficoltà a capire perché il peso di una persona misurato da una bilancia posta in un ascensore aumenta, se questo sale.
L'enunciato è impreciso e forse errato.
E' corretto scrivere : " se questo accelera in salita".
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[5] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 25 lug 2018, 20:46

MarcoD ha scritto:
ho difficoltà a capire perché il peso di una persona misurato da una bilancia posta in un ascensore aumenta, se questo sale.
L'enunciato è impreciso e forse errato.
E' corretto scrivere : " se questo accelera in salita".


verissimo! pardon.
Ma p.e. all'interno dell'ascensore quindi in un sdr non inerziale i moduli della forza gravitazionale e quella normale non risentono dell'accelerazione dell'ascensore e valgono quindi mg ?
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[6] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utentewruggeri » 25 lug 2018, 21:39

Ecco una spiegazione più precisa, la quale peraltro ti farà capire (o almeno, lo spero) perché gli schemi sono importanti.
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[7] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 26 lug 2018, 6:26

wruggeri ha scritto:Ecco una spiegazione più precisa, la quale peraltro ti farà capire (o almeno, lo spero) perché gli schemi sono importanti.


Grazie, link molto prezioso. Inizio la lettura!
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[8] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 1 ago 2018, 6:36

wruggeri ha scritto:Ecco una spiegazione più precisa, la quale peraltro ti farà capire (o almeno, lo spero) perché gli schemi sono importanti.


Mi sono letto un po' di materiale (giorni e giorni) ma vorrei che qualcuno mi confermasse la correttezza delle mie affermazioni e nel caso mi chiarisse alcuni punti. Mi riferisco al caso dove l'ascensore accelera verso l'alto dove al suo interno è presente una persona su una bilancia:

Screen Shot 2018-08-01 at 06.08.19.png

  1. i principi di Newton non sono applicabili all'interno dell'ascensore in quanto è un sistema di rif. non inerziale, corretto?
  2. La forza normale esercitata dalla bilancia sulla persona è pari a: N=P+I
    I è la forza apparente
    P rappresenta la forza gravitazionale
    corretto?
  3. se considero il sistema di rif. NON inerziale (ascensore) le SOLE forze agenti sul corpo sono N e P.
    Il corpo è in equilibrio e risente della forza apparente I, dovuta all'accelerazione dell'ascensore, che va a sommarsi alla forza peso P pertanto N è più grande di P
    So che la forza apparente ha sempre verso opposto a quello della forza vista dal sistema inerziale, quindi è chiaro che va verso il basso. Ma mi chiedo se sia effettivamente questa la logica che mi permette di determinare il verso.
    In questa sistema di riferimento non ho evidenza della forza applicata all'ascensore ma ne subisco solo gli effetti, cioè se disegno il diagramma delle forze nel sdr ascensore, non dovrei disegnare questa forza ma vedo soltanto quelle riportate nel disegno allegato, corretto?
  4. se considero il sistema di rif. inerziale (esterno ascensore) il corpo NON è in equilibrio perché si muove con l'ascensore.
    Le forze agenti sul corpo sono N e P ma c'e' anche la forza F che non ho disegnato e che imprime accelerazione all'ascensore.
    Questa forza F è la risultante delle forze applicate al corpo ? Cioè F=N-P ?
    Se è la risultante non dovrei disegnarla, mi basta riportare nel diagramma N e P concludendo che N è maggiore di P
    Però mi verrebbe anche da disegnare la forza F sul corpo che va verso l'alto: se l'ascensore è accelerato anche la persona lo sarà quindi perché non devo disegnare questa 3a forza in gioco sul corpo della persona ??!?
    Grazie
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[9] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utentewruggeri » 1 ago 2018, 8:00

C'è un po' di casino... guardiamo punto per punto:

ziomangrovia ha scritto:i principi di Newton non sono applicabili all'interno dell'ascensore in quanto è un sistema di rif. non inerziale, corretto?


Il sistema di riferimento solidale all'ascensore non è inerziale, questo è corretto. Stando così le cose, quel che possiamo aspettarci è che si manifestino delle forze apparenti, le quali ovviamente "invalideranno" la legge di Newton, visto che l'accelerazione di un corpo non sarà più legata alle sole forze "vere" che agiscono su di lui; tali forze apparenti invalideranno ovviamente anche il principio di azione e reazione, che non si applica ad esse.


ziomangrovia ha scritto:[*]La forza normale esercitata dalla bilancia sulla persona è pari a: N=P+I
I è la forza apparente
P rappresenta la forza gravitazionale
corretto?


La forza apparente in realtà è applicata dalla persona sulla bilancia e non viceversa: come hai notato dopo, è una forza diretta verso il basso (in direzione opposta al moto dell'ascensore), quindi la bilancia la esercita sul pavimento dell'ascensore.


ziomangrovia ha scritto:se considero il sistema di rif. NON inerziale (ascensore) le SOLE forze agenti sul corpo sono N e P.

Le sole forze "vere", specificherei: nel RF dell'ascensore, la forza apparente sta effettivamente agendo e producendo effetti visibili. Ti potrà sembrare una precisazione pedante, ma invece è molto importante: se stai adottando il punto di vista di un certo sistema di riferimento, per descrivere opportunamente il sistema devi considerare nel modo corretto tutto ciò che agisce.

ziomangrovia ha scritto:In questa sistema di riferimento non ho evidenza della forza applicata all'ascensore ma ne subisco solo gli effetti, cioè se disegno il diagramma delle forze nel sdr ascensore, non dovrei disegnare questa forza ma vedo soltanto quelle riportate nel disegno allegato, corretto?

Si, è corretto: nel RF dell'ascensore, la forza su di esso "non c'è", mentre c'è la forza apparente che abbiamo già discusso.

ziomangrovia ha scritto:So che la forza apparente ha sempre verso opposto a quello della forza vista dal sistema inerziale, quindi è chiaro che va verso il basso. Ma mi chiedo se sia effettivamente questa la logica che mi permette di determinare il verso.

Si, il ragionamento è esattamente questo: nel RF dell'ascensore, tu vedi una forza apparente uguale e opposta a quella che in un RF inerziale vedresti "pilotare" l'ascensore.
Piccola nota: non so a che livello di studi tu sia, ma una letturina al capitolo sulla relatività dei moti di un libro di fisica generale (Mazzoldi-Nigro-Voci, Mencuccini-Silvestrini, Focardi-Massa-Uguzzoni, fai tu) sarebbe opportuna ;-)


ziomangrovia ha scritto:Se è la risultante non dovrei disegnarla, mi basta riportare nel diagramma N e P

In realtà è tutto il contrario: dato che la forza normale esercitata sul corpo è composta dalla reazione vincolare del pavimento e dalla forza che "pilota" l'ascensore (la quale viene esercitata sul corpo per mezzo del pavimento, che - diciamo così - "vincola" la persona a seguire il moto dell'ascensore) e dato che è importante evidenziare queste due forze, tu devi disegnare loro e non la forza normale! :mrgreen:
Rispondo solo a chi si esprime correttamente in italiano.
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[10] Re: peso in ascensore che sale

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 2 ago 2018, 18:00

Innanzitutto grazie per il tempo perso e la chiarezza, adesso ho dei punti fermi.
Mi sono preso qualche giorno prima di rispondere per rileggermi un po' di cose.

wruggeri ha scritto:Piccola nota: non so a che livello di studi tu sia, ma una letturina al capitolo sulla relatività dei moti di un libro di fisica generale (Mazzoldi-Nigro-Voci, Mencuccini-Silvestrini, Focardi-Massa-Uguzzoni, fai tu) sarebbe opportuna ;-)


Sto studiando sul Serway (fisica per scienze ed ingegneria) sono al capitolo 5/6.
Se per relatività dei moti si intendono le trasformazioni di Galileo dove si mettono in relazione due sistemi di riferimento inerziali diversi, si li ho studiati (o almeno ho "provato") ma non afferro il concetto per cui possano essermi utile in quest'analisi visto che qua abbiamo un sistema di rif. non inerziale.

In realtà è tutto il contrario: dato che la forza normale esercitata sul corpo è composta dalla reazione vincolare del pavimento e dalla forza che "pilota" l'ascensore (la quale viene esercitata sul corpo per mezzo del pavimento, che - diciamo così - "vincola" la persona a seguire il moto dell'ascensore) e dato che è importante evidenziare queste due forze, tu devi disegnare loro e non la forza normale!


Ho provato a fare un disegno, a mio avviso ho due forze in gioco che sono:
il "Peso"
la forza Normale esercitata dalla bilancia sul corpo della persona
per cui se applico la seconda legge di Newton la risultante delle forze verticali equivale a \sum F_y=ma

\sum F_y=+\vec N-\vec P

ho sbagliato?
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