Reazione vincolare e momento angolare

[venexian]

Per me continua nella stessa direzione.

Non solo per te, anche per quelli che praticano il 'cheese rolling' o più in generale per tutti.

Ha un momento.

Ovviamente, se gira...

Il momento non è perpendicolare al piano di rotazione ?

Certo che lo è, non dovresti avere dubbi nell'affermarlo.

Da questi tre fatti possiamo trarre una conclusione importante. Se la ruota non devia lateralmente, significa che non ci sono forze con direzione trasversale. Abbiamo però il momento che ha proprio quella direzione. Si può dedurre con certezza che il momento non agisce come una forza.

Se torniamo ora alla tua domanda in [1], quando la ruota-trottola 'pesa' sul suo supporto assiale e il piano ha una reazione pari al suo peso, il momento angolare, anche se appare come un vettore con la stessa direzione della forza peso, non si comporta come una forza (l'abbiamo stabilito sopra), e quindi non pesa diversamente sul piano che a sua volta non modifica la reazione.

La rotazione non modifica la reazione del piano.

[Robi64]

Di nuovo scusa ma non capisco. Nella mia prima risposta, magari mal scritto, ho dato le stesse risposte e dicevo che il momento è perpendicolare al piano di rotazione senza dubbi. Poi con altre parole (può essere che lo abbia fatto magari con un linguaggio involuto) ho inteso dire esattamente quanto tu affermi quando dici che non agisce come una forza dato che non devia lateralmente. A leggere bene c'è scritta la stessa cosa.

Se inclino la trottola fino a 90°come fa la forza peso a scaricarsi totalmente sul vincolo?

[venexian]

in [1] tu parli di un 'aumento di reazione vincolare' che non esiste.

Dal tuo ultimo post si capisce invece che i concetti che non ti sono chiari sono quelli della statica, propedeutica alla dinamica di cui stiamo trattando.

Non avercela a male, sei in buona compagnia. La statica è spesso mal assimilata perché 'semplice' e quindi presa abbondantemente sottogamba, sia dagli studenti, ma spesso anche dagli insegnanti.

La risposta sintetica alla tua ultima domanda è che a tenere la trottola in quella posizione agiscono una forza (la forza peso) e un momento (non il momento angolare!), inteso come 'forza x braccio'. Questo momento è parte della teoria, un po' complessa, alla base del comportamento dei corpi rigidi in rotazione, che non si può spiegare in un post...

La reazione vincolare non cambia. Il vincolo 'non si accorge' del momento che sorregge la trottola in posizione orizzontale, vede solo la sua forza peso diretta verso il basso.

Comprendere la statica, in particolare l'equilibrio e le sue condizioni, costituisce le fondamenta per la dinamica e non va trascurata.

[Robi64]

OK mi metto sicuramente a studiare e non ne ho assolutamente a male. Ho solo necessità di capire (non per problemi di sopravvivenza ovviamente ma per curiosità) , per cui ti domando lo stesso e ti chiedo se mi puoi dire dove sono gli errori in quanto qui descrivo:

1) Se la trottola non ruota e provo ad appoggiarla la stessa cade perché il centro dell'applicazione della forza peso cade fuori della base.
2) Se la trottola gira su se stessa ed appoggiata al vincolo con lo stesso angolo del punto 1, apparentemente la forza peso che agisce nel centro di massa è controbilanciata

[venexian]

I tuoi dubbi riguardano proprio l'equilibrio. La statica è forse la parte più semplice della fisica, ma va assimilata bene e a fondo. Ti consiglio di riprendere la cosa dall'inizio (non richiede molto tempo) e di fare tanti, tanti, tanti esercizi! Sono esercizi semplici, ma che insegnano a guardare i sistemi da diversi punti di vista, mettendo in luce le interazioni che troverai poi negli argomenti successivi.

Per rispondere alle tue domande, ti allego un disegno con una trave incernierata a un suo estremo.

ST1.png (8.03 KiB) Osservato 6521 volte

La trave è sottoposta al proprio peso F=mg che agisce nel suo baricentro e per mantenerla in equilibrio dalla cerniera 'O' è necessario applicare una forza diretta verso l'alto R=F, ma anche un momento M = F*(l/2) orientato come in figura pari al prodotto tra la forza peso F e la distanza tra il punto di applicazione e la cerniera, indicato come l/2 con ovvio significato.

[Robi64]

Ok mentre cerco di trovare il tempo di studiare continuo con le domande se ti va bene.

Difatto vado ad applicare un ulteriore forza che mi darà il momento necessario a mantenere la trave ferma in equilibrio.
Il punto di applicazione può essere qualunque a destra del centro di applicazione di mg.

[Goofy]

a destra

E perché no a sinistra?
Io non ho assolutamente capito come funziona la storia della trottola inclinata di 90°

[EcoTan]

vado ad applicare un ulteriore forza che mi darà il momento necessario

No, all'incastro vai ad applicare un ulteriore momento. O una coppia di forze.

[Robi64]

E perché no a sinistra?

In effetti non sono sicuro. O meglio se il fulcro mi vincola ad una rotazione direi che lo puoi mettere anche a sinistra. Se il trave è invece solo appoggiato al fulcro direi solo a destra.

Io non ho assolutamente capito come funziona la storia della trottola inclinata di 90°

Se cerchi su youtube ci sono parecchi video anche tratti da lezioni in aula dove fanno vedere l'esperimento di una trottola che può ruotare certo su se stessa ma anche con un moto di precessione che può avere un angolo anche di 90 se appoggiata ovviamente non su di un piano dato che il suo stesso corpo interferirebbe con il piano, ma su di un supporto a punta (non riesco a spiegarmi meglio)

[Robi64]

vado ad applicare un ulteriore forza che mi darà il momento necessario

No, all'incastro vai ad applicare un ulteriore momento. O una coppia di forze.

perché non posso applicare una forza in un punto lungo il trave? perché solo dove c'è il fulcro una coppia?