Diminuire il rollio influisce sulla tenuta??

InterNik":1k557t53 ha detto:
Ribaltamento e scorrimento. Non ti dice nulla "momento ribaltante" e "momento stabilizzante"?
Emh... no... :ka)
Eppure qualche "vago" accenno lo hai scritto sopra, e la cosa ha una "vaga" attinenza con la famosa domanda del thread...
Boh, avro' accennato al fatto che quando la forza centrifuga viene applicata al baricentro tende a far ruotare l'auto (sul suo asse di rollio?) e la """forza""" con cui l'auto tenta di ruotare su quest'asse potrebbe essere il momento ribaltante, che determina l'aumento di carico sulle ruote esterne e la diminuzione di carico su quelle interne.

Invece il momento stabilizzante non mi dice proprio nulla... al limite (ma sto inventando) potrebbe essere la forza che si oppone per reazione al momento ribaltante....

In questo caso le sospensioni immagazzinerebbero una certa quantita' di energia durante il "coricamento" ed avrebbero questa energia da rilasciare; ma parte di questa energia verrebbe assorbita (trasformata in calore) dall'ammortizzatore....
in realtà c'è un piccolo "trabocchetto", ossia plurale, forza, forze...
Non ci arrivo...
E' sempre fisso? Si sposta?
Beh, direi che il trasferimento di carico lo sposta.
Sopra hai scritto che dipende dalla "distribuzione della massa". Questo significherebbe che è connaturato all'oggetto, quindi sei in contraddizione.
Vero, ok, non si sposta....
Domanda:
Si sposta la sua proiezione a terra, ovvero si inclina l'asse centrale delle forze peso (che come hai detto passa per il baricentro) ?
Poi magari si chiederebbe cosa succede se prendiamo due massine m .....
Due massine che percorrono una curva?
Una a fianco all'altra? Una sopra all'altra? Una davanti all'altra?
E in che direzione ne spostiamo una rispetto all'altra?
prendiamo un'ape a 3 ruote, frenando si aumenta la possibilita' che una forza laterale (ad esempio per una curva) ribalti l'ape, perche' si e' spostato il baricentro (ovvero trasferito il carico) verso l'asse anteriore, che appoggia su una sola ruota.
Non direi proprio
Non diresti proprio perche' il baricentro non si sposta, o secondo te non e' piu' facile che si ribalti (intendevo lateralmente eh...) quando freno?
bhè se supponiamo grossolanamente che dipenda da "come" è fatto l'oggetto... secondo te si sposta?
OK, chiarito questo punto, non si sposta. (se l'oggetto e' rigido)
suggerimento: l'uomo "saggio" potrebbe anche iniziare a riflettere se, suddiviso un corpo in tanti corpicini puntiformi tenuti insieme da legami elastici [ti dice niente?] sia facilmente deformabile o meno, o se i legami sono tali da poter ignorare l'esistenza delle oscillazioni, nel qual caso si può anche 'fanculizzare gli spostamenti reciproci tra le parti...
OK, mi pare di capire che vuoi arrivare al fatto che il baricentro della macchina in curva si sposta (rispetto a terra) perche' si sposta (si inclina) la macchina.
Se le sospensioni fossero rigide cio' non succederebbe....

Ritengo a questo punto importante per proseguire il discorso che tu risponda (se non lo hai gia' fatto) alla domanda fatta piu' sopra: si inclina l'asse centrale delle forze in seguito ad una accelerazione?
Continuo ad essere quantomeno dubbioso. La ruota gira? Se gira perchè non è tutto attrito dinamico? O lo è? O no?
Secondo me (si, secondo me, perche' non l'ho letto e nessuno me l'ha mai insegnato), mentre la ruota gira l'attrito e' statico perche' la superfice della ruota non striscia sull'asfalto.
Gli inevitabili movimenti tra ruota e asfalto vengono compensati dall'elasticita' della ruota stessa (mi ricordo un discorso di peli di cinghiale...).
Quando la ruota inizia a scivolare si ha ovviamente attrito dinamico.
E 'ste forze (ammesso che si sappia cosa siano, il che non è così scontato) dove sono?

Nelle ruote, o nel baricentro? O in entrambi i posti? O in nessuno dei due?
Su quest'ultimo punto mi prendo un po' di tempo...
 
bigno72":23tndy5r ha detto:
(...)"""forza""" con cui l'auto tenta di ruotare su quest'asse potrebbe essere il momento ribaltante, che determina l'aumento di carico sulle ruote esterne e la diminuzione di carico su quelle interne.
Sei ancora lontano, ma ti stai avvicinando... :culo)
Invece il momento stabilizzante non mi dice proprio nulla... al limite (ma sto inventando) potrebbe essere la forza che si oppone per reazione al momento ribaltante....
Ma va làààààà... Mi sa che qui c'è qualche "problemino" tra azione e reazione...
Io invece inizierei a pensare più concretamente al peso... immagina di voler ribaltare una macchinina giocattolo spingendola lateralmente... cambia qualcosa se è di legno o piombo?
In questo caso le sospensioni immagazzinerebbero una certa quantita' di energia durante il "coricamento" ed avrebbero questa energia da rilasciare; ma parte di questa energia verrebbe assorbita (trasformata in calore) dall'ammortizzatore....
Questo è un vero e proprio film (cit di Luciani :asd))
in realtà c'è un piccolo "trabocchetto", ossia plurale, forza, forze...
Non ci arrivo...[/quote]Ci sono piani distinti.
Il piano "da liceo" prevede di considerare il moto del baricentro, ossia se invece di parlare di un'auto si parla di un punto immateriale che concentra tutta la massa del veicolo.
Sempre in "modalità liceo" si considera f=ma, ma f NON è "la forza", f è la risultante delle forze che agiscono.
Nel caso banale si considera una SINGOLA forza applicata NEL BARICENTRO di una sferetta immateriale che dovrebbe rappresentare l'auto.

In realtà quando non siamo molto interessati a descrivere unicamente il moto del baricentro dell'oggetto bisogna passare da "forza" (singolare) a "forze", e da "baricentro" a... "baricentri"...

E' sempre fisso? Si sposta?
Beh, direi che il trasferimento di carico lo sposta.
Sopra hai scritto che dipende dalla "distribuzione della massa". Questo significherebbe che è connaturato all'oggetto, quindi sei in contraddizione.
Vero, ok, non si sposta....[/quote]Invece sì, si sposta.
Bisogna fare attenzione, questo è un esempio in cui i discorsi "da bar" vanno precisati.

se il corpo non cambia forma (e massa - per essere precisi -), il baricentro non si sposta.

Questo significa che se il corpo ha parti elastiche (... qualcuna a caso, sospensioni?...) cambia forma, e questo implica che anche il suo baricentro si sposterà.

Attenzione, stiamo ancora parlando dell'aspetto geometrico, non dei fantomatici "trasferimenti di carico" (qualsiasi cosa ciò significa, forse ha a che fare con la briscola, quando si "mette il carico"? :shrug03) )

Ok, quindi in realtà "si sposta". Ma "quanto si sposta"? E' rilevante il suo "spostamento"?
No, in realtà no. L'escursione delle sospensioni non è (per auto normali) così grande da determinare uno spostamento del baricentro particolarmente significativo, si sposta di qualche centimetro.

Ecco quindi che il baricentro - che effettivamente si sposta - non si sposta poi così tanto da essere significativo per un livello di approssimazione bovino come il nostro.

Domanda:
Si sposta la sua proiezione a terra, ovvero si inclina l'asse centrale delle forze peso (che come hai detto passa per il baricentro) ?
Manco 'pa 'capa. "asse centrale" è -ovviamente- qualcosa di ben definito.
Poi magari si chiederebbe cosa succede se prendiamo due massine m .....
Due massine che percorrono una curva?
Una a fianco all'altra? Una sopra all'altra? Una davanti all'altra?
E in che direzione ne spostiamo una rispetto all'altra?[/quote]ROTFL...
Per iniziare a ragionare prendiamo il caso più semplice che abbia una minima attinenza, o vuoi "subito" la descrizione di un gruppo sospensione?

Quello che mi interessa è la deformazione del corpo, e fare delle valutazioni qualitative, ossia avere almeno un'idea di cosa succede in modalità liceo-like.

Cosa poi succede "veramente" è un problema da ingegnere (ma vero, non "finto"), oppure da buon libro di testo.

Cmq visto che qualche interesse sembra averlo suscitato, pigliamo due masse puntiformi m (abbiamo detto che ciò ci consente di usare f=ma con f "forza" e non "forze"); schiaffiamole ad una distanza d e prendiamo una forza di coefficiente k per ogni variazione unitaria di distanza.
Come vedi mi metto nel caso più semplice che abbia una vaga attinenza.

Mettiamole su un asse... uno a caso... l'asse x ( :asd) )... mettiamole in due punti a caso... (x1 e x2 :asd) )
Adesso applichiamo ad f2 una certa forza costante f, sempre in direzione dell'asse x.
Allora avremo un sistemino (non so come mettere le derivate doppie, normalmente come leibniz si mettono i puntini...)

m x1 (due volte) = k ((x2-x1)-d)
m x2 (due volte) = -k((x2-x1)-d)+f

- per la cronaca ovviamente la derivata doppia altro non è che l'accelerazione - la derivata semplice è la velocità -

Integriamo facilmente, la seconda è proprio facile, piazzando una variabile fittizia tipo u=x2-x1, sotraiamo ed otteniamo

m u (due volte) =-2k(u-d)+f

piazziamo v=x1+x2, "paciughiamo" con un po' di algebra banale e salta fuori
m v (due volte) =f.

Gli integrali sono banali, u= a sin(sqrt(2k/m))t + Bcos (sqrt(2k/m))t +d+f/2k

Come si fa? si divide per 2k e si fa una sostituzione tipo x=u-d-f/2k per riportarsi ad una classica equazione di moto armonico che facciamo finta di sapere.

Chiaramente, come al solito, le costanti d'integrazione si determinano dalle condizioni iniziali; facciamo i furbi e poniamo che la f inizi ad agire al momento t=0, che x1=0, x2=d, x1 (una volta) = x2 (una volta) =0

- traduzione: il primo punto è nell'origine, il secondo è sull'asse x a distanza d, non ci sono forze agenti, i punti sono fermi -

vedi bene ( :asd) -ammetto di aver barato usando la mia mitica TI92 - per i curiosi cercate su wiki e vedrete cos'è, avevo anche postato :p ) che
x1=f/4k cos(sqrt(2k/m))t+(f/4m)t^2-f/4k
x2=f/4k cos(sqrt(2k/m))t+f/4mt^2+d+f/4k

Cosa si vede? Bhè che ognuna delle due masse ha due movimenti: uno è uniformemente accelerato, e la sua accelerazione è la metà di quella che la forza f produrrebbe se agisse su una sola [e fin qui è abbastanza "intuitivo"]; il secondo è un moto oscillatorio armonico.
Bene, il secondo ha durata
T=2 pi sqrt(m/2k) ed ampiezza A=f/4k

Come puoi osservare più k è grande più sono piccoli, ricordo che k è la forza elastica di legame tra i due corpi.

Che ne deduci? Non so, ma inizi a pensare a cosa succede "indurendo" le molle magari una vaga attinenza si trova... (-- moooooolto vaga, vista la modellazione bovina che ho fatto --)

se k tende ad infinito (tendo a togliere le molle, tanto per capirci) T ed A si annullano: sparisce la componente oscillatoria e resta solo quella "normale".

Poi è anche interessante prendere la distanzina tra i due corpi, ossia prendere
x2-x1=-f/2kcos(...)t+d+f/2k

Ossia i cambiamenti periodici della distanza, e qui potrebbe iniziarti a venire in mente di fare un grafico di questo moto, e magari cosa fare per smorzare le oscillazioni (... ormai si sarà capito... spero...)

prendiamo un'ape a 3 ruote, frenando si aumenta la possibilita' che una forza laterale (ad esempio per una curva) ribalti l'ape, perche' si e' spostato il baricentro (ovvero trasferito il carico) verso l'asse anteriore, che appoggia su una sola ruota.
Non direi proprio
Non diresti proprio perche' il baricentro non si sposta, o secondo te non e' piu' facile che si ribalti (intendevo lateralmente eh...) quando freno?[/quote]Come detto sopra il baricentro si sposta veramente poco, quindi non è quello il motivo per cui si ribalta :p

bhè se supponiamo grossolanamente che dipenda da "come" è fatto l'oggetto... secondo te si sposta?
OK, chiarito questo punto, non si sposta. (se l'oggetto e' rigido)
suggerimento: l'uomo "saggio" potrebbe anche iniziare a riflettere se, suddiviso un corpo in tanti corpicini puntiformi tenuti insieme da legami elastici [ti dice niente?] sia facilmente deformabile o meno, o se i legami sono tali da poter ignorare l'esistenza delle oscillazioni, nel qual caso si può anche 'fanculizzare gli spostamenti reciproci tra le parti...
OK, mi pare di capire che vuoi arrivare al fatto che il baricentro della macchina in curva si sposta (rispetto a terra) perche' si sposta (si inclina) la macchina.
Se le sospensioni fossero rigide cio' non succederebbe....
Ciò è vero, ma abbiamo già detto che NON è quello il "vero" motivo, giacchè la variazione di posizione del baricentro non è poi così eclatante, in quanto bisognerebbe poi introdurre un aspetto "ben più interessante", ossia il (o meglio I) momenti d'inerzia
Ritengo a questo punto importante per proseguire il discorso che tu risponda (se non lo hai gia' fatto) alla domanda fatta piu' sopra: si inclina l'asse centrale delle forze in seguito ad una accelerazione?
"Asse centrale" come già detto ha un suo significato, ma lo risparmio
Continuo ad essere quantomeno dubbioso. La ruota gira? Se gira perchè non è tutto attrito dinamico? O lo è? O no?
Secondo me (si, secondo me, perche' non l'ho letto e nessuno me l'ha mai insegnato), mentre la ruota gira l'attrito e' statico perche' la superfice della ruota non striscia sull'asfalto.
Gli inevitabili movimenti tra ruota e asfalto vengono compensati dall'elasticita' della ruota stessa (mi ricordo un discorso di peli di cinghiale...).
hai accusato il modello "cinghiale"? Lo chiamavamo così perchè la modellazione "brush" (quando la studiavo) faceva tornare in mente la pubblicità "ci vuole un grande pennello" :asd)
Ovviamente è anch'essa una modellazione "banale", nel senso che ipotizza delle circostanze assolutamente non ragionevoli, se vuoi il comportamento "vero" di un pneu o una modellazione "seria" bisogna che chiedi a qualcuno di veramente esperto nel ramo (... come già detto non io...)

Quando la ruota inizia a scivolare si ha ovviamente attrito dinamico.
E 'ste forze (ammesso che si sappia cosa siano, il che non è così scontato) dove sono?

Nelle ruote, o nel baricentro? O in entrambi i posti? O in nessuno dei due?
Su quest'ultimo punto mi prendo un po' di tempo...
;)
 
InterNik":d65n6j63 ha detto:
vedi bene ( :asd) -ammetto di aver barato usando la mia mitica TI92 - per i curiosi cercate su wiki e vedrete cos'è, avevo anche postato :p ) che
x1=f/4k cos(sqrt(2k/m))t+(f/4m)t^2-f/4k
x2=f/4k cos(sqrt(2k/m))t+f/4mt^2+d+f/4k

solo una correzione ad una svista: la seconda equazione del moto è
x2=-f/4k cos(sqrt(2k/m))t+f/4mt^2+d+f/4k
ovvero con un meno al primo termine del secondo membro

:OK)

Vi lascio continuare nella discussione, che leggo con piacere e reputo molto interessante (da assoluto ignorante della dinamica degli autoveicoli)

Sarebbe interessante sviluppare ulteriormente il modello di cui sopra considerando un sistema di 3 masse (M, m ed m) di cui M posta a ponte sopra le due più piccole m, sottoposte ad accelerazione "laterale" (mi rendo conto che probabilmente non si capisce nulla di quello che ho scritto, ma non saprei come inserire un disegno della cosa)
 
InterNik":37lzsaeb ha detto:
Sei ancora lontano, ma ti stai avvicinando...
Credo che alla fine dovrai dirmelo tu cosa sono sti due momenti... ;)
Io invece inizierei a pensare più concretamente al peso... immagina di voler ribaltare una macchinina giocattolo spingendola lateralmente... cambia qualcosa se è di legno o piombo?
Beh, dipende da cosa vuoi dimostrare, ma credo che sia questo:
Se e' di legno e la spingo lateralmente, vinco prima l'atrito delle ruote e la faccio scivolare.
Se e' di piombo riesco a ribaltarla.

Ma potrebbe anche essere (dipende dal peso effettivo e dall'attrito delle ruotine):
Per ribaltare quella di legno ci vuole meno forza che per quella di piombo.

Cosa dimostra questo? Non lo so.
In realtà quando non siamo molto interessati a descrivere unicamente il moto del baricentro dell'oggetto bisogna passare da "forza" (singolare) a "forze", e da "baricentro" a... "baricentri"...
Chiaro, ora.
se il corpo non cambia forma (e massa - per essere precisi -), il baricentro non si sposta.

Questo significa che se il corpo ha parti elastiche (... qualcuna a caso, sospensioni?...) cambia forma, e questo implica che anche il suo baricentro si sposterà.

Attenzione, stiamo ancora parlando dell'aspetto geometrico, non dei fantomatici "trasferimenti di carico"
Si si, tutto cio' era chiaro! (forse non era chiaro che fosse chiaro...)
E' rilevante il suo "spostamento"?
No, in realtà no.
Fiuuu, cio' mi rincuora... ;)
Manco 'pa 'capa. "asse centrale" è -ovviamente- qualcosa di ben definito.
Chiaro, e a ragionare un po' piu' con calma mi torna.
pigliamo due masse puntiformi m (abbiamo detto che ciò ci consente di usare f=ma con f "forza" e non "forze"); schiaffiamole ad una distanza d e prendiamo una forza di coefficiente k per ogni variazione unitaria di distanza.
Oh, K mi ricorda qualcosa sulle molle... :asd)
....stracut....Cosa si vede? Bhè che ognuna delle due masse ha due movimenti: uno è uniformemente accelerato, e la sua accelerazione è la metà di quella che la forza f produrrebbe se agisse su una sola [e fin qui è abbastanza "intuitivo"]; il secondo è un moto oscillatorio armonico.
Chiarissimo e intuitivo.
Ho bisogno di qualcosa per smorzare il movimento armonico.
Uno "smorzatore"? No, forse non e' il termine piu' adatto :asd) (dai, concedetemi qualche belinata, che e' tardi...)
Bene, il secondo ha durata
T=2 pi sqrt(m/2k) ed ampiezza A=f/4k

Come puoi osservare più k è grande più sono piccoli, ricordo che k è la forza elastica di legame tra i due corpi.
Piu' che ovvio, in qualsiasi campo e applicazione.
Che ne deduci? Non so, ma inizi a pensare a cosa succede "indurendo" le molle magari una vaga attinenza si trova...
L'attinenza la vedo, ma a quest'ora non riesco a "calarla" sull'auto in curva (sto continuando spero correttamente a non preoccuparmi delle asperita' dell'asfalto).
se k tende ad infinito (tendo a togliere le molle, tanto per capirci) T ed A si annullano: sparisce la componente oscillatoria e resta solo quella "normale".
Ovvio, quindi?
Poi è anche interessante prendere la distanzina tra i due corpi, ossia prendere
x2-x1=-f/2kcos(...)t+d+f/2k

Ossia i cambiamenti periodici della distanza, e qui potrebbe iniziarti a venire in mente di fare un grafico di questo moto,
Mmmm il grafico.... me la tengo per la prossima settimana.
Come detto sopra il baricentro si sposta veramente poco, quindi non è quello il motivo per cui si ribalta
Spero alla fine di arrivare a capire qual'e' il motivo...

se vuoi il comportamento "vero" di un pneu o una modellazione "seria" bisogna che chiedi a qualcuno di veramente esperto nel ramo
OK, ma se voglio continuare a fare il bove, posso considerare l'attrito della ruota che gira "tranquilla" come statico? (l'esperienza diretta direbbe di si...)
E 'ste forze (ammesso che si sappia cosa siano, il che non è così scontato) dove sono?

Nelle ruote, o nel baricentro? O in entrambi i posti? O in nessuno dei due?
Questa domanda continuo a quotarla per portarmela avanti... :sarcastic)


Buon week end lungo!
 
Lascio stare i quote per non allungare troppo.

1) momenti in generale, momenti d'inerzia, momenti ribaltanti e momenti stabilizzanti.

C'è parecchio da dire, ma torniamo alla nostra "esperienza".

E' più difficile ribaltare un'auto di legno o di piombo (spingendola lateralmente)? E' più difficile ribaltare quella di piombo.

Perchè? Perchè ha un momento stabilizzante più elevato, dovuto al peso maggiore (ed anche ad altre cose, ma qui il punto è quello)

Invece il momento ribaltante in curva sarebbe il medesimo, non dipendendo dal peso del mezzo (in realtà detto così non è affatto vero, ma posso "sparare" le formulette? :p )

Ci vorrebbe proprio il disegnino (banale banale).

Altra esperienzina.

Come è meglio chiudere una portiera, premendo vicino al cardine o verso l'esterno, dove c'è la maniglia?

Ci vuole la stessa forza? Se no, perchè?

Continuiamo coi gekandenexperiment.

Si fa più, meno o uguale "fatica" a mettere in rotazione un cerchio SS o uno a raggi?

E come mai?

2) ruote e rotolamento. Qui ci sono "mischiati" più temi, ossia il rotolamento "geometrico" e quello "fisico".
Di quello "fisico" ne ho già parlato.
Per quello geometrico forse butterò giù qualcosa (ma anche qui ci vorrebbero i disegnini)

3) ampiezza oscillazioni e costanti elastiche. Non è per nulla ovvio ed intuitivo quale sia il legame tra le due :asd)
Ecco un esempio classico di "rischio di proiezione di fisica-da-bar o fisica-da-liceo sul mondo reale " :p

4) il limite con k->infinito altro non è che la domandinainainaina

5) rileggendo mi rendo conto che bisogna fare circa 35 passi indietro.

Domanda: perchè in generale "qualcosa" s'inclina, ruota o come lo vogliamo dire NON trasla "dritto"?

Se spingo un'auto lateralmente (idealmente) questa "rolla" sempre, "trasla" (scivola) sempre, sempre o mai? E da cosa dipende il fatto che "rolli" o "trasli"?
:ciao)

6) siamo circa a pagina 2 di 1400 :asd)
 
-Principe-":36k458mr ha detto:
MinGhia Internik......FERMATIIII!!!!!!!!!!
:?: :?: :?: :?: :?: :?:
Vabbè tornando alla domanda

"diminuire il rollio influisce sulla tenuta" suggerisco le seguente riflessioni.

1) cos'è il rollio
2) perchè rolla un'auto
3) quando rolla
4) come rolla
5) quanto rolla

poi

6) cos'è la "tenuta"?
7) perchè "tiene" un'auto?
8) quando "tiene" (e quando no)?
9) come "tiene"?
10) quanto "tiene" ?

a seguire

11) posso modificare il rollio? e se sì come? e quanto?
12) ->adesso posso iniziare a farmi un'idea di come rispondere alla domanda.

Chiaramente ci sarebbero i prerequisiti, tipo (in ordine sparso)

0) cos'è un'auto?
0) come è fatta?
0) come funziona?
0) perchè funziona?
0) perchè si muove?
0) come si muove?
0) quanto si muove?
0) quando si muove?
0) cosa fanno le molle? perchè ci sono?
0) cosa fanno gli ammo? perchè ci sono?
0) cosa fa il differenziale? perchè c'è?
0) cosa succede con un differenziale aperto?
0) con uno chiuso?
0) con uno "strano"?
0) (...)

vabbè vado a prendermi cura dei gatti... :ciao)
 
per bigno: spiegazione della "forza che ti spiaccica sul vetro"

la prendo molto alla lontana, ma alla fine (spero) la cosa dovrebbe aiutarti anche ad applicare i concetti che internik sta spiegando

1) sistema di riferimento: lo definiamo come un insieme di coordinate. Un esempio: le coordinate geografiche, latitudine e longitudine, costituiscono il sistema di riferimento che permette di localizzare qualsiasi punto sulla superficie terrestre. Altro esempio: il solito piano cartesiano con gli assi X e Y che funziona esattamente come le coordinate geografiche.
Si possono definire sistemi di riferimento a piacimento con coordinate molto diverse tra loro; di solito si usa il sistema di riferimento con le coordinate che rendono il più semplici possibile le equazioni del problema che si deve affrontare (vedi ad esempio, per chi lo conosce, il problema della trottola risolto con le coordinate lagrangiane)

2) sistema di riferimento "inerziale". Un qualsiasi sistema di riferimento la cui origine (il punto in cui si incrociano X e Y) è ferma o si muove di moto rettilineo uniforme (ovvero va dritto e a velocità costante).
nota per internik: lo so che come definizione non basta, ma fermiamoci qui che è sufficiente per farsi un'idea

3) nella meccanica classica o "galileiana" le equazioni che descrivono il moto dei corpi sono invarianti rispetto ad un cambio di sistema di riferimento inerziale. In altre parole: se scrivo le equazioni del moto di un corpo usando un sistema di riferimento A, e poi cambio sistema di riferimento e ne prendo uno B che si muove di moto rettilineo uniforme rispetto ad A, allora le equazioni restano "uguali" come aspetto. Esempio: supponiamo che nel sistema A l'equazione del moto del nostro corpo sia v=m+ka (dove m, k e a sono lettere qualsiasi, diciamo che m e k sono delle costanti mentre a è una variabile), nel sistema B l'equazione che descrive il moto dello stesso corpo rimane "uguale" e diventa v'=m+ka' salvo che v non è uguale come valore a v' e a non è uguale ad a'. Quindi, i valori "numerici" cambiano, ma l'aspetto dell'equazione resta uguale e per questo si dice che l'equazione è invariante

3) se il sistema di riferimento B non va dritto o non va a velocità costante, allora non è più un sistema inerziale. Cosa succede? succede che le equazioni del moto, quando riscritte usando B, non sono più invarianti, cambiano aspetto: compaiono dei termini nuovi che nell'equazione scritta per A non c'erano. Cosa sono questi termini nuovi? sono (o rappresentano) delle forze.
Esempio: viaggiamo su un treno. Non ci sono finestrini, è un treno perfetto che non fa rumore e le rotaie sono perfettamente liscie. In altre parole, da dentro la carrozza non possiamo capire se il treno è fermo o viaggia. Perchè non possiamo capirlo? perchè, se il treno va in rettilineo a velocità di crociera, il "suo" sistema di riferimento è inerziale rispetto al sistema di riferimento che sta "fermo" attaccato alle rotaie; difatti quando si viaggia in treno si viaggia comodi senza sbattimento (a parte le irregolarità delle rotaie che trascuriamo apposta) fintanto che il treno è su un rettilineo.
Adesso il treno arriva ad una curva. Che succede? succede che il sistema di riferimento del treno non è più inerziale perchè smette di andare dritto.
Se scrivo l'equazione del moto del corpo del passeggero usando il sistema di riferimento delle rotaie, risulta che il corpo del passeggero è sottoposto ora ad una accelerazione centripeta verso il centro della curva (come abbiamo già discusso nelle pagine precedenti). Ma se riscrivo l'equazione del moto del corpo del passeggero nel sistema di riferimento del treno, succede che nell'equazione salta fuori un termine che rappresenta una forza centrifuga. :?: :?: :?: :?: ebbene sì eccola qua la famosa forza centrifuga, ma allora esiste? :asd)
sì esiste, ma attenzione: esiste solo se considero il sistema di riferimento del treno, che in curva non è un sistema di riferimento inerziale, come dire: è un "effetto" del cambio di sistema di riferimento che "crea" la forza centrifuga. Nel sistema di riferimento delle rotaie (fermo) o di un contadino fermo nel campo che vede il treno passare, il passeggero subisce una forza centripeta verso l'interno della curva.

Chiaro il discorso? forse non ancora. Nel sistema di riferimento del contadino fermo in mezzo al campo, il corpo del passeggero del treno percorre una traiettoria circolare (finanto che sta in curva) e quindi subisce la forza centripeta. Nel sistema di riferimento del treno, il corpo del passeggero è fermo, non si muove (se ne sta lì bello seduto sulla poltrona), ma subisce la forza centrifuga verso l'esterno della curva. Chiara ora la differenza tra i due casi?

Cosa me ne frega di tutto questo? torniamo al caso della macchina che fa la curva.
Se tu sei fermo sul marciapiede e vedi una macchina passare che fa una curva, per te la macchina in curva è sottoposta ad una accelerazione centripeta, su questo non ci piove.
Per il guidatore della macchina, invece, la sensazione è quella di essere sottoposto ad una forza centrifuga: il motivo è proprio che il guidatore usa come sistema di riferimento la macchina stessa e quindi usa un sistema che non è inerziale rispetto al tuo che sei fermo sul marciapiede.
Prendiamo ora il caso dell'inchiodata di emergenza. Se tu sei sul marciapiede, durante l'inchiodata la macchina è sottoposta ad una forza (o ad un'accelerazione, che come abbiamo visto è un po' la stessa cosa) diretta verso "dietro" che la fa decelerare fino a fermarsi (si spera :asd) ). Se invece sei il guidatore, tu senti una forza che ti spiaccica sul parabrezza diretta in "avanti": il motivo della differenza di percezione è che durante la frenata il sistema di riferimento che "usi" come guidatore non è inerziale rispetto a quello di chi guarda dal marciapiede.


tutto sto papiro :asd) per dire anche un'altra cosa: le equazioni che internik scrive valgono e sono invarianti per ogni sistema di riferimento inerziale rispetto al sistema di riferimento "fermo" e solidale alla strada. Se si cerca di "immaginare" quello che succede facendo il paragone con le sensazioni che proviamo quando siamo al volante, non torna più niente e non si capisce più una mazza perchè si commette l'errore di porsi in un sistema di riferimento (quello solidale alla macchina, che si muove di moto vario ed eventuale rispetto alla strada) che non è inerziale e quindi le equazioni di internik, in quel sistema di riferimento, non si possono usare così come sono; e se invece le usiamo così come sono "sembrano" dire cose sbagliate, ma l'errore è nostro nell'uso del sistema di riferimento "sbagliato", non delle equazioni
 
Mi avventuro su qualche riflessione, pur con il rischio di incorrere in qualche imprecisione (o errore) terminologico, e non solo.

1) cos'è il rollio
è la rotazione del corpo vettura (messe sospese) attorno a un asse longitudinale, spesso (ma non necessariamente) concidente con la mezzeria dell'auto (in proiezione al suolo). L'asse di rollio congiunge i centri di rollio dei due assi delle vettura. I centri di rollio sono determinati dalla geometria delle sospensioni di ciascun asse e si individuano geometricamente.
2) perchè rolla un'auto
perchè le viene appilicata una forza trasversale in un punto che non interseca l'asse di rollio. Nel caso di una curva la forza è quella centrifuga applicata al baricentro dell'auto. Tale forza è in realtà la risultante delle "varie" forze centrifughe applicate a ogni singolo punto dell'auto. Ragionandoci sù dovrei però dire che le forze centrifughe applicare alle masse non sospese non concorrono a determinare il rollio.
Ipotizzando che, come usualmente avviene, il baricentro stia più in alto dell'asse di rollio, immagino una retta che passa per il barichentro e interseca l'asse di rollio perpendicolarmente allo stesso. La distanza tra baricentro e asse di rollio mi indica la lunghezza del braccio di leva su cui agisce la forza centrifuga. Così immagino che sul punto di intersezione tra la retta di cui sopra e l'asse di rollio venga applicata una coppia di rollio.
Proseguo nella mia immaginaria costruzione geometrica e traccio due rette che congiungono il centro di rollio di ciascun asse con i duomi superiori (intesi come punto di attacco superiore delle molle) della sospensione sx e dx. Ottengo così una forma all'incirca a T rovesciata. I segmenti inferiori (da CR a duomo) rappresentano il braccio di leva cui vengono applicate le forze che resistono al rollio, differenti per i due lati.
Sul lato in cui la molla si comprime la sua resistenza si oppone al rollio, dal lato opposto agevola il rollio. Verosimilmente si dovrebbe forse considerare l'influenza del peso gravante su ciascuna molla che sul lato in compressione agevola il rollio e sull'altro lato vi si oppone.
3) quando rolla
tento la risposta sulla base della costruzione geometrica di prima: rolla quando la forza centrifuga applicata al braccio di leva dato dalla distanza tra baricentro e asse di rollio (e quindi moltiplicata per tale lunghezza) è maggiore della resistenza totale applicata ai due bracci inferiori della T rovesciata (moltiplicata per le relative lunghezze).
4) come rolla
rolla attorno all'asse di rollio che generalmente non è parallelo al suolo perchè di solito i centri di rollio dei due assi non stanno alla stessa altezza dal suolo.
5) quanto rolla
dipende dalla resistenza al rollio opposta dagli elementi elastici della sospensione (molle e eventuale barra antirollio). Tralasciando per ora lo slittamento (e quindi ipotizzando una tenuta trasversale infinata degli pneumatici) e il ribaltamento, fino a fine corsa delle sospensioni (ipotizzando molle molto tenere) o fino a quando il sistemino che ho immaginato arriva alla condizione di equlibrio (coppia di rollio uguale alla coppia "antirollio").
Raggiunto tale equilibrio l'auto non può più rollare. A questo puno però, se blocco il rollio penso che i punti di applicazione di alcune forze cambino. In particolare è come se l'auto diventasse un sistema rigido e quindi il fulcro della mia immaginaria leva non si troverà più in coincidenza dell'intersezione perpendicolare tra asse di rollio e retta che passa per il baricentro: il mio fulcro si sposta in corrispondenza del punto di contatto dello pneumatico esterno con il suolo. Ovviamente non ho più la leva complessa a T rovesciata ma una leva semplice infulcrata nel punto di contatto dello pneumatico esterno e che raggiunge il baricentro
Ora, penso di poter immaginare che sul baricentro agiscano due forze tra di loro perpendicolari: la forza di gravità e la forza centrifuga. Ne posso calcolare la risultante (con metodo da scuola media-like) e prolungare il vettore che così disegno fino al suolo. Se il punto di intersezione col suolo cade dalla parte interna rispetto al punto di contatto dello pneumetico esterno-curva l'auto non si ribalta, se cade all'esterno si ribalta.
Poichè forza di gravità e forza centrifuga sono perpendicolari, posso immaginare di trasformare la mia leva semplice (cioè quella infulcrata sul punto di contatto pneumatico-suolo e con gravità e centrifuga applicate nello stesso punto ma con direzioni tra loro prependicolari) in una leva composta da due bracci perpendicolari che si intersecano in corrispondenza del solito fulcro. Un braccio è di lunghezza pari alla distanza tra il fulcro e la proiezione a terra del baricentro (e all'estremità di esso è applicata la forza di gravità perpendicolare al suolo); l'altro braccio è di lunghezza pari all'altezza del baricentro dal suolo (e alla sua estremità è applicata la forza centrifuga parallela al suolo). Quindi la rotazione attorno al fulcro avverà quando la forza centrifuga moltiplicata per la lunghezza del braccio cui è applicata sarà maggiore della forza di gravità moltiplicata per la lunghezza del braccio cui è applicata.
Questo mi consente di giungere una prima conlusione (parziale):
A parità di tutto il resto la tendenza al ribaltamento aumenta all'aumentare dell'altezza del baricentro e al diminuire della carreggiata (e viceversa): cosa praticamente ovvia ma forse non altrettanto ovvio era il perché.
Altra considerazione: ruotando la vettura attorno al punto di contatto pneumatico-suolo la lunghezza dei due bracci di leva varia (mi pare che ciò abbia una certa attinenza con seno e coseno) perchè aumenta la distanza da terra del baricentro e dimunisce la distanza tra la sua proiezione a terra e il fulcro. Ciò significa che ci vuole un forte momento ribaltante (speriamo il termine sia corretto) per iniziare il movimento di ribaltamento, ma per continuarlo basta uno via via decrescente, finché, superato il punto in cui la proiezione a terra del baricentro interseca il fulcro, l'auto capotterà non per effetto della forza centrifuga, ma per effetto di quella di gravità.
Ulteriore considerazione (sempre ipotizzando una tenuta laterale infinita degli pneumatici): con un accentuato rollio la tendenza al ribaltamento aumenta. Durante il movimento di rollio il baricentro compie un arco di cerchio (di raggio pari alla sua distanza dal centro di rollio) e quindi si sposta (rispetto al suolo e quindi rispetto al nostro pneumatico esterno-curva dalla ipotetica tenuta infinita) avvicinandosi al punto di contatto pneumatico-suolo che è il nostro fulcro (o ideale punto di applicazione della coppia ribaltante). E' anche vero che si abbassa un pochino, ma in misura molto minore: pochissimo nei primi gradi di rotazione, e poi progressivamente sempre di più (qui mi pare che seno e coseno tornano in gioco). Quindi, fino a un ipotetico rollio massimo di 45° (dopo tale angolo l'altezza da terra del baricentro diminuirebbe di più della distanza tra la sua proiezione a terra e il fulcro) il rollio accentua la tendenza al ribaltamento perchè il braccio di leva cui è applicata la forza di gravità si accorcia di più di quello cui è applicata la forza centrifuga.

Per ora sono arrivato a questo (e spero che nonostante le innegabili inesattezze sia abbastanza corretto), poi mediterò sulla tenuta.
 
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alcune note sul papiro di cat147

2) la spiegazione è sbagliata
il momento di rollio si crea perchè la forza centrifuga (la cui origine ho spiagato sopra per bigno) si applica ad un punto, il baricentro della carrozza, che si trova ad una altezza diversa rispetto al vincolo di movimento della carrozza, che non è dato dall'asse di rollio (che non è un vincolo ma solo un concetto geometrico) ma dall'infulcro della carrozza sulla sospensione
Semplificando: immagina una sospensione fatta con un solo braccio inferiore, snodato nel suo attacco con la scocca e rigido invece nell'attacco al mozzo; supponiamo (per semplicità) che la ruota possa solo stare perpendicolare al terreno; trascuriamo anche per un momento l'altro lato con la sua sospensione, e concentriamoci solo sul lato esterno alla curva; l'unico modimento permesso alla carrozza con questa sospensione è la rotazione intorno allo snodo di attacco al braccio della sospensione. Tale punto è il vincolo su cui si appoggia il braccio di leva che va dall'altezza del baricentro all'altezza dello snodo.
Questo in prima approssimazione: poi bisognerebbe introdurre tutte le correzioni dovute al fatto che il braccio ha lo snodo anche sul mozzo e al fatto che c'è la sospensione anche dal lato interno della curva, ma il concetto rimane quello: bisogna considerare i vincoli, non le costruzioni geometriche

3) detto quanto sopra, rolla tutte le volte che ho una forza centrifuga appplicata alla carrozza e il baricentro sta ad una altezza diversa rispetto al vincolo di movimento

4) come rolla: la domanda di internik non era riferita al come in senso di che movimento geometrico compie, ma al come questo movimento di rollio evolve nel tempo

5) la spiegazione è parzialmente giusta e parzialmente sbagliata
se consideri solo le molle (o altri elementi elastici) il movimento di rollio non giunge a nessun equilibrio, ma piuttosto avra un andamento "avanti e indietro" armonico come mostrato dai conti che internik ha fatto più sopra (che erano più diretti al caso del funzionamento della singola sospensione con molla ma il risultato che si ottiene è lo stesso anche in questo caso)
se non ci metti un meccanismo di dissipazione, la scocca continua a ocillare tra un rollio minimo e un massimo per tutto il tempo
 
Mettiamoci allora "il carico" :lol:

Ma un'auto rolla solo? O fa anche altri movimenti?

Se freno e sterzo, che succede?

Suggerimento: il rollio è un' "invenzione" di comodo :asd)

Suggerimento/2: ma "tutto" di un'auto rolla?

Posso andare ora a prendere il popcorn? :p
 
Tutto rolla e si rolla :asd)

f11.jpg
 
Diabolik":nepmqqka ha detto:
alcune note sul papiro di cat147

2) la spiegazione è sbagliata
il momento di rollio si crea perchè la forza centrifuga (la cui origine ho spiagato sopra per bigno) si applica ad un punto, il baricentro della carrozza, che si trova ad una altezza diversa rispetto al vincolo di movimento della carrozza, che non è dato dall'asse di rollio (che non è un vincolo ma solo un concetto geometrico) ma dall'infulcro della carrozza sulla sospensione
Semplificando: immagina una sospensione fatta con un solo braccio inferiore, snodato nel suo attacco con la scocca e rigido invece nell'attacco al mozzo; supponiamo (per semplicità) che la ruota possa solo stare perpendicolare al terreno; trascuriamo anche per un momento l'altro lato con la sua sospensione, e concentriamoci solo sul lato esterno alla curva; l'unico modimento permesso alla carrozza con questa sospensione è la rotazione intorno allo snodo di attacco al braccio della sospensione. Tale punto è il vincolo su cui si appoggia il braccio di leva che va dall'altezza del baricentro all'altezza dello snodo.
Questo in prima approssimazione: poi bisognerebbe introdurre tutte le correzioni dovute al fatto che il braccio ha lo snodo anche sul mozzo e al fatto che c'è la sospensione anche dal lato interno della curva, ma il concetto rimane quello: bisogna considerare i vincoli, non le costruzioni geometriche

La mia era una ricostruzione geometrica cui ero giunto per superare un'evidente difficoltà: i centri di rollio sono due (uno per asse) ma il baricentro è unico. L'alternativa era quella di immaginare due baricentri, uno per ogni asse. Per il resto mi pare che la descrizione del perchè l'auto rolla fosse corretta. Il far riferimento all'asse di rollio (che so ovviamente non essere un vincolo ma la congiunzione geometrica dei due punti attorno cui ciascun asse rolla) se non descrive correttamente la realtà è pur sempre una finzione geometrica molto verosimile.

3) detto quanto sopra, rolla tutte le volte che ho una forza centrifuga appplicata alla carrozza e il baricentro sta ad una altezza diversa rispetto al vincolo di movimento

Sì, ma nel caso dell'automobile i vincoli sono molteplici: uno per ogni articolazione dei bracci della sospensione. In base ai movimenti di tutte le articolazioni e alla geometria delle stesse posso calcolare il centro di rollio di ciascun asse e così individuare un asse immaginario nello spazio (spazio "relativo" perché limitato alla considerazione del corpo vettura) attorno a cui ruota geomericamente la carrozza. Non è un vincolo fisico, ma ai fini della descrizione ed analisi del rollio è come se lo fosse, in quanto è il risultato della somma (o se vogliamo delle interferenza reciproche) dei movimenti delle articolazioni delle sospensioni.
Se dunque la realtà è che le forze centrifughe agiscono come forze applicate a una leva infulcrata su ciscun vincolo fisicamente esistente (e quindi come momenti) immagino che sia possibile (anche se non so come si faccia) calcolare la somma (o la risultante, o non so che altro) di momenti applicati a fulcri differenti come un unico momento applicato a un fulcro (immaginario) costruito geometricamente.
Credo che questa sia la ragione per cui l'origine del rollio si possa descrivere come ho fatto io.

4) come rolla: la domanda di internik non era riferita al come in senso di che movimento geometrico compie, ma al come questo movimento di rollio evolve nel tempo

Penso di possa dire che se immaginiamo c(per semplificazione) che la resistenza al rollio sia costante, il rollio dovrebbe aumentare men che proporzionalmente rispetto all'incremento della forza centrifuga: infatti la forza centrifuga è parallela al suolo e man mano che il rollio aumenta la lunghezza del braccio di leva cui è applicata (pari alla distanza tra baricentro e la parallela al terreno che passa per il centro di rollio) si riduce.
Esemplificativamente è come il rollio delle barche a vela dotate di deriva con bulbo che fa da contrappeso.

5) la spiegazione è parzialmente giusta e parzialmente sbagliata
se consideri solo le molle (o altri elementi elastici) il movimento di rollio non giunge a nessun equilibrio, ma piuttosto avra un andamento "avanti e indietro" armonico come mostrato dai conti che internik ha fatto più sopra (che erano più diretti al caso del funzionamento della singola sospensione con molla ma il risultato che si ottiene è lo stesso anche in questo caso)
se non ci metti un meccanismo di dissipazione, la scocca continua a ocillare tra un rollio minimo e un massimo per tutto il tempo

Ok, ci aggiungiamo gli ammortizzatori (che non avevo considerato perchè mi rendevano la cosa un po' troppo incasinata da descrivere) e così smorzo il movimento oscillatorio. A un certo punto (teoricamente) un punto di qequilibrio deve pur esserci.
N.B: leggete tutto perchè la visualizzazione è venuta sbagliata.
 
InterNik":2rg5dvif ha detto:
Mettiamoci allora "il carico" :lol:

Ma un'auto rolla solo? O fa anche altri movimenti?

Se freno e sterzo, che succede?

Suggerimento: il rollio è un' "invenzione" di comodo :asd)

Suggerimento/2: ma "tutto" di un'auto rolla?

Posso andare ora a prendere il popcorn? :p

1) No. Il rollio è solo uno dei movimenti e quindi rappresenta una frazione soltanto del problema su cui stamo ragionando.
2) Che oltre al movimento di rollio ho anche il movimento di beccheggio attorno all'asse di beccheggio. Quindi abbiamo già due movimenti che si "intersecano". Poi nel passaggio dalla traiettoria rettilinea a quella curva ho pure una rotazione dell'auto attorno all'asse verticale che passa per il baricentro (imbardata). E siamo a tre. Se poi ci mettiamo qualche ondulazione dell'asfalto abbiamo pure i movimenti della scocca rispetto al terreno che potrebbero essere differenti per ciascuna ruota.
3) Credo sia una semplificazione che consente di esaminare analiticamente uno dei movimenti, ma bisogna considerarlo con "relativita": l'asse di rollio rimane fermo solo rispetto alla scocca ma non certo rispetto al suolo o in generale allo spazio che circonda l'auto.
4) No: le masse non sospese non rollano.
 
cat147":3chf5kjv ha detto:
InterNik":3chf5kjv ha detto:
Mettiamoci allora "il carico" :lol:

Ma un'auto rolla solo? O fa anche altri movimenti?

Se freno e sterzo, che succede?

Suggerimento: il rollio è un' "invenzione" di comodo :asd)

Suggerimento/2: ma "tutto" di un'auto rolla?

Posso andare ora a prendere il popcorn? :p

1) No. Il rollio è solo uno dei movimenti e quindi rappresenta una frazione soltanto del problema su cui stamo ragionando.
2) Che oltre al movimento di rollio ho anche il movimento di beccheggio attorno all'asse di beccheggio. Quindi abbiamo già due movimenti che si "intersecano". Poi nel passaggio dalla traiettoria rettilinea a quella curva ho pure una rotazione dell'auto attorno all'asse verticale che passa per il baricentro (imbardata). E siamo a tre. Se poi ci mettiamo qualche ondulazione dell'asfalto abbiamo pure i movimenti della scocca rispetto al terreno che potrebbero essere differenti per ciascuna ruota.
3) Credo sia una semplificazione che consente di esaminare analiticamente uno dei movimenti, ma bisogna considerarlo con "relativita": l'asse di rollio rimane fermo solo rispetto alla scocca ma non certo rispetto al suolo o in generale allo spazio che circonda l'auto.
4) No: le masse non sospese non rollano.
Ed allora perchè ci si concentra sul rollio?

(suggerimento: è di derivazione aeronautica).


E se invece considerassi i movimenti delle 4 sospensioni? Che avrei?
:p
 
InterNik":nou665za ha detto:
Ed allora perchè ci si concentra sul rollio?
questa è facilissima da rispondere: perchè il rollio si "vede" bene e "fa" molto poco sportivo all'apparenza :sarcastic) :sarcastic) :sarcastic)
 
Ed allora perchè ci si concentra sul rollio?

(suggerimento: è di derivazione aeronautica).


Mi concentro sul suggerimento: semplificando al massimo, su un aereo la forza di gravità è contrastata dalla portanza delle ali. In volo perfettamente orizzontale posso raffigurare la portanza come una forza di uguale direzione e segno opposto rispetto alla gravità.
Se l'aereo si inclina (mettiamo di 45°) la direzione della portanza non ha più la stessa direzione della gravità che quindi verrà contrastata da una forza di intensità pari alla proiezione del "vettore" che raffigura la portanza (inclinata) sull'asse su cui poggia il "vettore" di gravità. In pratica, con 45° di inclinazione la forza che contrasta la gravità si dimezza rispetto al caso di volo orizzontale.
Non ho la più pallida idea di come stiano tra loro baricentro e centro di rollio su un aereo e qui mi perdo... :(
 
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