ElectroYou

Ciao a tutti,
Mio figlio mi ha fatto visionare il seguente test di fisica del libro 3000 quiz di ingegneria, pg 424
Una persona entra in un ascensore e sale su una bilancia pesa persone. Prima che l’ascensore inizi a muoversi, la bilancia indica 80kg. Partito l’ascensore , la bilancia segna stabilmente 78kg. Cosa puo’dedurre la persona?

Secondo il libro la soluzione e’:
L’ascensore si muove verso il basso con velocita’ costante.

Secondo me la risposta non e’ corretta perche’ se la velocita’ e’ costante ci troviamo in quel momento in un sistema inerziale e quindi con forza apparente nulla e la bilancia dovrebbe segnare lo stesso peso.

Che ne dite?

Che hai ragione.
L'ascensore al momento della lettura del peso si muove con accelerazione pari a:
80*9,81=m*9,8 - - > m=80*9,81/9,8
78*9,81=m*(9,8-a) - - > a=9,8*(1-(78*9,81) /(80*9,81))
Edit 2:
Come giustamente fatto notare da EdmonDantes, newton e chilogrammi son cose ben diverse, quindi scrivere il dato in kg dove dovrebbe essercene uno in N non è per nulla bello. Ho aggiunto quindi il presumibile fattore di conversione usato dalla bilancia (1/9,81) per riportare la misura di forza in N ad una di massa in kg.
Ho volutamente indicato un valore diverso dal valore di g=9,8 usato in quanto il fattore di conversione è fisso mentre g varia da luogo a luogo.


Edit:
Ma il peso non si misura più in Newton?? Certo dal fruttivendolo se chiedi 39N di mele ti guarderanno come fossi un marziano, ma su un libro di testo...

GioArca67 ha scritto:Edit:
Ma il peso non si misura più in Newton?? Certo dal fruttivendolo se chiedi 39N di mele ti guarderanno come fossi un marziano, ma su un libro di testo...

GioArca67, la bilancia misura la massa. Qual è il problema? E a questo punto vorrei meglio comprendere le relazioni che hai scritto.

PS
E deve misurare la massa anche per legge, a maggior ragione se il risultato è espresso in kg

Le bilance misurano in modo diverso, con principi fisici diversi.
Il testo parla di bilancia pesa persone.
Una generica bilancia pesa persone misura la forza peso e non la massa della persona basandosi su un principio dinamometrico contrapponendo la forza peso esercitata sul piatto con una forza elastica.
Che poi possa essere tarata in modo da mostrare in una determinata (di solito comune) situazione una misura approssimata della massa è altro paio di maniche.
Se prendiamo una di queste bilance e la portiamo sul monte Everest non credo che ponendoci sopra una determinata massa segnerà la medesima misura che mostrerebbe ad es a livello del mare mettendoci sopra quella stessa massa.

Nel testo si parla di peso, e non di massa, quindi si deve parlare di N e non di kg.

Detto ciò mi sento in imbarazzo a spiegare a te cosa ho scritto visto che lo sai meglio di me.

Se vuoi puntualizzare che avrei dovuto moltiplicare sia 80 sia 78 per il fattore di proporzionalità tipico della bilancia pesa persone (9,8 in generale) hai ragione, ma non cambia nulla, sono in rapporto fra loro.

Volendo usare una bilancia a doppio piatto (tipo quelle da orefice o della "dea bendata") allora sì che avremmo misurato direttamente la massa, per confronto con una massa nota (!). Non avremmo però assistito ad alcuna variazione di misura perché anche i pesi campione di confronto avrebbero subìto la medesima accelerazione.
Anche la stadera e simili misurerebbero la massa, sempre per confronto: abbiamo allora bisogno di un peso campione... nooo l'ho detto... di una massa campione!

Come si costruisce una massa campione?

Vado a comprare un paio di occhiali. Dove leggi il termine peso? Il testo riporta dati in kg, dunque intende masse.
Bilancia pesa persone? E' solo una nomenclatura comune impropria. Anche le definizioni legislative parlano di strumenti per pesare, indicando strumenti di misura per determinare la massa di un corpo tramite la forza di gravità che agisce sul corpo stesso.

GioArca67 ha scritto:Se prendiamo una di queste bilance e la portiamo sul monte Everest non credo che ponendoci sopra una determinata massa segnerà la medesima misura che mostrerebbe ad es a livello del mare mettendoci sopra quella stessa massa.

Questo non ci interessa. Quella bilancia, in quel preciso luogo, a bocce ferme, segna 80 kg. Il resto sono chiacchiere.

GioArca67 ha scritto:Detto ciò mi sento in imbarazzo a spiegare a te cosa ho scritto visto che lo sai meglio di me.

Secondo la tua relazione quel tizio ha un peso di 80 N, se per te vale il sistema SI, si intende. O è un neonato prodigio di qualche mese oppure è un giovanissimo zombie.
Quindi, ripeto, potresti spiegarmi il significato delle tue relazioni?

Grazie alla tua domanda ho avuto l'opportunità di indagare meglio il mio pensiero.
Forse ti è sfuggito che avevo scritto:

GioArca67 ha scritto:Se vuoi puntualizzare che avrei dovuto moltiplicare sia 80 sia 78 per il fattore di proporzionalità tipico della bilancia pesa persone (9,8 in generale) hai ragione, ma non cambia nulla, sono in rapporto fra loro.

Quella bilancia misura una forza e la converte con proporzionalità fissa in massa supponendo che la forza di gravità sia uguale ovunque.
Quindi sì, l'Everest c'entra.
E no, i prodigi non c'entrano nulla.
Sì pensavo in Newton perché parlava di peso, per es. gli ammericani usano due parole diverse, scales Vs. balances... per i due tipi di bilance.
Hai ragione le bilance italiane forniscono kg (quindi massa) e, per quella in esame, un'approssimazione della massa, ma fisicamente (quella specifica del testo) misura una forza: ecco perché ho commutato automaticamente il mio pensiero in N.

Come ti dicevo prima il tuo caro neonato prodigio di 80N sarebbe sottoposto alla stessa accelerazione e la calcoleremmo allo stesso modo ed otterremo lo stesso risultato
Quindi (78*9,8)/(80*9,8) risulta essere proprio pari a 78/80 o a 7800/8000...
Tipico esempio di due errori che si compensano... meno male che non ho messo mano a Луна-25

Se poi hai la gentilezza di cambiare tono credo che saremmo tutti più felici, o magari sono solo io eccessivamente suscettibile oggi, chi lo sa? e se magari fornissi anche la tua visione sarebbe il massimo!

PS. Ieri stavo seguendo un corso di oratoria in pubblico della Stanford Graduate School of Business, se vuoi ti mando il link YouTube. Sto cercando anche di mettere in pratica quel che suggerivano, ma forse con scarsi risultati.

GioArca67 ha scritto:Quella bilancia misura una forza e la converte con proporzionalità fissa in massa supponendo che la forza di gravità sia uguale ovunque.

1) Il testo non esplicita il principio di funzionamento della bilancia. Come fai ad affermare una cosa del genere? Se metti in dubbio una cosa fondamentale, l'unità di misura usata, come puoi fidarti di una dicitura comune quale "bilancia pesa persone" e descriverne il principio di funzionamento?
2) Nelle prove di ingresso si valuta anche la comprensione del testo. Anzi, c'è tutta una sezione dedicata alla comprensione del testo. Le risposte devono essere fornite esclusivamente sulla base delle informazioni presenti nel testo, a prescindere dalle conoscenze pregresse dell'esaminando.
3) In una misurazione, uno degli elementi fondamentali è il misurando, in questo caso la massa della persona, fornito dal problema stesso: 80 kg. 80 è il numero reale che mi interessa, scaturito dalla relazione fra la grandezza fisica e l'unità di misura di riferimento.
4) Tu scrivi: quella bilancia misura una forza. Bene, io leggo kg e il kg non è l'unità di misura della forza. Allora vorrei sapere da te, la tua definizione di misura. O meglio, di misurazione.
5) Se ragionassi come te, allora potrei dire che quella bilancia "misura" una deformazione e non una forza. Come la mettiamo? Scrivo metri?

Detto ciò, per me la discussione finisce qui. Vorrei evitare di leggere un 3D come quello sugli esponenti frazionari: uno ti scrive funzione e tu rispondi numero. Arrivati ad un certo punto, manca la volontà di comprendere un fatto e si desidera solo mettere pezze ai propri errori oppure far perdere tempo agli interlocutori.



E non c'è nessun tono sgarbato nel mio commento

GioArca67 ha scritto:Quindi sì, l'Everest c'entra.

Il concetto che vuoi esprimere, facendo continuamente riferimento all'Everest, qui non ha nessuna importanza. Quella bilancia potrebbe anche essere difettata e segnare 90 kg in luogo di 80 kg. La deduzione della persona non cambierebbe, le risposte sono di natura qualitativa e non bisogna fare nessun conto, a parte prendere in considerazione una dieta dimagrante.

Il quesito ha incuriosito anche me e non posso non intervenire.
Se invece di bilancia pesa persone il libro avesse riportato il termine "dinamometro", non ci sarebbe stato il dubbio sulla terminologia. Il fatto che quello strumento riporti una variazione sulla misura fa pensare anche a me che la lettura non sia direttamente in "kg". Una bilancia a bracci che misura direttamente la massa non si comporterebbe così, ma come ha descritto GioArca67

GioArca67 ha scritto:Volendo usare una bilancia a doppio piatto ... Non avremmo però assistito ad alcuna variazione di misura perché anche i pesi campione di confronto avrebbero subìto la medesima accelerazione.

Mi rimane comunque il dubbio sulla soluzione riportata dal libro, cioè che l'ascensore si muove a velocità costante. Se lo strumento fosse un dinamometro, la misura sarebbe sempre la stessa a velocità costante.