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reazione vincolare giro della morte

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[1] reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 12 ago 2018, 16:51

Considero un carrello delle montagne russe e studio il moto nel giro della morte nel punto più alto.
Non mi torna il verso della reazione vincolare (o forza normale).
Se prendo questa figura per esempio:

Screen Shot 2018-08-12 at 16.27.41.png


perché F_v (reazione vincolare) è rivolta verso il basso?
Tra binario e ruote carrello c'e' un equilibrio tra la forza che esercita il carrello sul binario e viceversa (3a legge di Newton) in quanto la forza verticale risultante "credo" che sia zero infatti il carrello non si muove nella direzione verticale ma sta fermo.
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[2] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 12 ago 2018, 17:45

ziomangrovia ha scritto: il carrello non si muove nella direzione verticale ma sta fermo.

No, è nulla la velocità ma non l'accelerazione.
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[3] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 12 ago 2018, 19:59

EcoTan ha scritto:
ziomangrovia ha scritto: il carrello non si muove nella direzione verticale ma sta fermo.

No, è nulla la velocità ma non l'accelerazione.


Ah! giusto pardon. La risultante delle forze è pari a \sum F_y=ma_c perché abbiamo un'accelerazione centripeta essendo moto circolare.
Ma questo cosa mi cambia adesso, qual è la spiegazione per cui F_v è rivolta verso il basso?
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[4] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto UtenteGoofy » 12 ago 2018, 20:07

ziomangrovia ha scritto:qual è la spiegazione per cui F_v è rivolta verso il basso?

Non c'è incastro, né attrazione magnetica, la forza di gravità fra rotaia e pallina direi che è trascurabile :D ... insomma la rotaia può solo "schiacciare la pallina verso il basso", non la può tirare verso l'alto.
La rotaia circolare lavora come un filo che vincola la pallina a ruotare attorno al centro: il filo può solo tirare, non spingere.
Se segni la forza con il verso sbagliato comunque niente di irreparabile, alla fine dei conti trovi un segno negativo che ti dovrebbe mettere in guardia.
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[5] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 12 ago 2018, 22:43

Goofy ha scritto:Non c'è incastro, né attrazione magnetica, la forza di gravità fra rotaia e pallina direi che è trascurabile...insomma la rotaia può solo "schiacciare la pallina verso il basso", non la può tirare verso l'alto.

E' proprio questo il punto, perché la forza di gravità fra rotaia e pallina è trascurabile?
Sono in confusione, di quale forza di gravità si parla: tra pallina e rotaia? Oppure tra rotaia e pianeta terra e tra pallina e pianeta terra?
Inoltre se la forza gravitazionale fosse trascurabile, la rotaia non dovrebbe nemmeno "schiacciare la pallina verso il basso".

La rotaia circolare lavora come un filo che vincola la pallina a ruotare attorno al centro: il filo può solo tirare, non spingere.

In questo caso non essendoci rotaia è come se essa stessa fosse trascurabile, ma in base a quale principio la si può trascurare ?
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[6] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 13 ago 2018, 3:14

Provo a intervenire da perfetto ignorante di fisica (e se affermo inesattezze, cosa alquanto probabile, correggetele senza pietà alcuna)... dovrebbe essere evidente che a essere trascurabile sia la reciproca forza di attrazione gravitazionale tra pallina e rotaia; ad ogni modo la forza di reazione vincolare in questo caso non è diretta verso il basso bensì verso il centro della curvatura della rotaia circolare (la vedi rivolta verso il basso semplicemente perché nel disegno viene evidenziata con la pallina posizionata nel punto più in alto della rotaia... quindi la pallina non è ferma ma è solo "fotografata" nell'attimo in cui si trova in quella posizione, se fosse veramente ferma in quel punto prevarrebbe l'attrazione gravitazionale della terra e la pallina cadrebbe); direi che le principali forze in gioco siano "l'inerzia del moto della pallina" che senza rotaia andrebbe dritta per la sua strada, ovvero per meglio dire la forza di attrazione gravitazionale del pianeta che farebbe cadere la pallina verso il basso e appunto la reazione vincolare della rotaia curvilinea diretta verso il centro della curvatura della stessa; la risultante della composizione delle due forze citate impone alla pallina un moto curvilineo che la costringe a seguire la curvatura della rotaia mantenendovela aderente.
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[7] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 13 ago 2018, 8:40

ziomangrovia ha scritto:F_v è rivolta verso il basso

No, è rivolta verso il basso o verso l'alto a seconda che a prevalere sia la forza centrifuga o la forza peso (in pratica dipende dalla velocità).
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[8] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto UtenteGoofy » 13 ago 2018, 9:01

EcoTan ha scritto:verso l'alto

non è possibile se le ruote del carrello sono semplicemente appoggiate sulle rotaie
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[9] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 13 ago 2018, 9:26

Il disegno farebbe pensare a un doppio vincolo.
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[10] Re: reazione vincolare giro della morte

Messaggioda Foto Utenteziomangrovia » 13 ago 2018, 10:11

claudiocedrone ha scritto:la vedi rivolta verso il basso semplicemente perché nel disegno viene evidenziata con la pallina posizionata nel punto più in alto della rotaia... quindi la pallina non è ferma ma è solo "fotografata" nell'attimo in cui si trova in quella posizione
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Un piccolo appunto, non sto dicendo che la pallina è ferma ma come ho scritto nel post iniziale: studio il moto nel giro della morte nel punto più alto
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