cat147":1z50g7h6 ha detto:
Aggiungo uno spunto di riflessione sul discorso dell'attrito della ruota (...)Questo significa che il battistrada subisce una brusca decelerazione quando entra a contatto del suolo e un'altrettanto brusca accelerazione quando il contatto cessa
Mah... dov'è 'sta "brusca" accelerazione io, francamente, non lo vedo
In genere di osserva che tale fenomeno rappresenta una delle principali cause del riscaldamento del pneumatico (...)
Sono un po' scettico
Visto che c'è questo movimento non lineare del battistrada, siamo sicuri di poter parlare di attrito statico anche nelle condizioni di velocità costante in rettilineo?
non ne ho idea :asd)
Visto che sono in stand-by qualche chiarimento su ruote che girano (per il "budino" ho già dato), e sistemi di riferimento.
Se prendiamo una ruota che rotola senza strisciare si può dedurre che i punti vicino alla sommità
hanno una velocità lineare MAGGIORE di quelli vicino all'area di contatto (che, istante per istante, è ferma).
Ovviamente tra ruota ed asfalto c'è attrito (se non ci fosse l'auto non si muoverebbe); tuttavia in questo caso non c'è moto relativo tra ruota e superficie nel punto di contatto (fermo); la forza d'attrito, quindi,
non compie alcun lavoro e, di conseguenza, non dissipa energia (->deriva immediatamente dalla definizione di L= forza x spostamento (prodotto scalare)).
Anche se il corpo è in movimento siamo in presenza (in prima approssimazione) di un attrito
statico, poichè riguarda un punto fermo.
- Per inciso questo non vale, in generale, in fase di avvio e di arresto -
- Inciso/2: chiamerò "baricentro" il "centro di massa", non ho voglia di fare le precisazioni sull'equivalenza e sul campo gravitazionale uniforme o meno -
Bene, a questo punto (... ci vorrebbe un disegnino... ma niente disegni...) possiamo dire che il baricentro della ruota si muove con velocità vb, mentre i punti sul pneumatico ruotano, attorno al baricentro, con velocità angolare w.
Nel punto di contatto sull'asfalto (ipotizzato un "punto" e non "un'area", siamo in modalità liceo-like) dovrà essere vb=wr (r raggio della ruota), la faccio breve
Possiamo anche vedere che la velocità lineare del punto della ruota più in alto è doppia di quella del baricentro; chiramente siamo sempre nell'ipotesi di rotolamento senza strisciare.
Il risultato netto è che l'energia cinetica (... ci vorrebbe la formula...) è
1/2m vb^2 + 1/2 Icentro vb^2/r^2
con I momento d'inerzia della ruota (... prima o poi bisognerà pur dire cos'è...).
Come si può osservare (????) c'è dipendenza non solo dalla massa della ruota (e questo è abbastanza "chiaro ed ovvio"), ma anche da un "fantomatico" nuovo termine e dal raggio della ruota stessa.
Chiaro, no?
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C'è un modo più furbo, che è quello di considerare tutto l'ambaradan come... una rotazione attorno ad un asse passante per il punto di contatto: l'energia cinetica è immediatamente 1/2 Ipunto-di-contatto wpunto-di-contatto^2
Ma noi possiamo usare huygen-steiner per traslare i momenti, e chiaramente Icentro=Ipunto-di-contatto+mr^2, dal momento che la velocità tangenziale deve essere tc vb=wb r -> basta sostituire
Che c'entra? Nulla, ma è solo per fare lo "sbucione" e mostrare come un cambio di sistema di riferimento consente, in questo caso, di arrivare al medesimo risultato più rapidamente
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Prossimamente bisognerà tirar fuori
-momenti (o "leve"), quindi "ribaltamenti"
-momenti d'inerzia, e quindi dinamica rotazionale
:OK)