Una sfera su un piano

Meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, relatività, ...
BMcKmas
Messaggi: 343
Iscritto il: 13 mar 2006, 16:40

Messaggio da BMcKmas »

moebius ha scritto:
BMcKmas ha scritto: 4) Per quanto riguarda il moto del baricentro nel caso si spin, è evidente che esso si abbassa quando la sfera ruota attorno a CO. Considera infatti il segmento GH che congiunge il baricentro con il punto più vicino a G della retta CO. Durante la rotazione di spin, G descrive un arco della circonferenza di raggio HG, tale traiettoria, per simmetria, ha il massimo nella posizione di partenza.
Questo non lo capisco... Fai ruotare la sfera intorno a CO (di una rotazione infinitesima). La lasci libera. A quel punto la traiettoria di G NON è un arco di circonferenza di raggio HG (non a priori almeno) perchè nessuno vincola la sfera a continuare a ruotare intorno all'asse CO, anzi...

Adesso comincio a capire. Un modo per verificare se una condizione di equilibrio è stabile o meno consiste nel variare di poco la configurazione del corpo (compatibilmente con i vincoli) e vedere se in tale spostamento le forze agenti fanno lavoro positivo o negativo (o nullo). Nel caso, siccome l'unica forza che fa lavoro è il peso, la variazione di quota del baricentro durante lo spostamento è determinante ... davo per scontato che anche tu usassi questo criterio per la verifica della stabilità dato che, nel caso in esame, si presta abbastanza bene a risolvere il problema ...

ciao
BMcKMas

"Ci sono almeno tre modi per ingannare: la falsità, l'omissione e la statistica" Anonimo saggio
Avatar utente
3C273
Messaggi: 113
Iscritto il: 10 mag 2007, 17:38

Messaggio da 3C273 »

E' arrivato il momento di riprendere in mano questo problema, con una piccola novità!
Premetto che non mi ricordo bene come si era rimasti con la discussione (rileggerò tutto).
Mi ricordo solo che io, ragionando in termini di energia potenziale, dicevo che una posizione di equilibrio stabile non ci poteva essere. Eppure l'esperimento parlava chiaro, la sfera stava ferma immobile! Molto interessante anche il punto di vista di moebius, che ragionava in termini di forze e momenti... lui otteneva che la sfera non rotolava giù.
Ora vi propongo questa cosa bellissima, ovvero una simulazione fatta da un mio amico (GRAZIE JAD!!!)... la descrizione dei files è qui sotto... il "gran finale" (roll3.avi) rappresenta una sfera non omogenea che rotola su un piano inclinato senza attrito (i sistemi sono conservativi). Il punto di partenza delle simulazioni sono equazioni tratte dagli articoli di alcuni tizi russi che hanno fatto lavori mirabili sulla dinamica di cose e aggeggi che rotolano su piani, nell'ambito della ricerca sui sistemi caotici. Dalle simulazioni emerge che per angoli non eccessivi sembra che la sfera NON rotoli giù dal piano, ma compia piuttosto delle traiettorie attorno alla posizione iniziale confinate in una zona ben precisa del piano. In altre parole: pare non ci sia una posizione di equilibrio stabile nel senso proprio del termine (come risultava dall'analisi del potenziale), ma il moto *sembra* rimanere confinato. Ci si aspetta ovviamente che la presenza di attriti porti all'arresto del moto in breve tempo, dando l'impressione di stabilità notata sperimentalmente.


Descrizione dei file
*) semisfera_pietra.avi
Simulazione di una semisfera che rotola su un piano orizzontale ... così tanto per gradire e controllare che le equazioni si comportino a dovere.
*) dyn1.avi
Semisfera su un piano inclinato (beh, per la verità il piano è orizzontale ... è l'accelerazione di gravità che devia dalla verticale). Alla semisfera è fissata una terna di assi (rosso x, verde y, nero z) per meglio apprezzarne l'orientazione. In bianco sono rappresentati:
-> il punto di contatto della semisfera con il piano;
-> il centro di massa;
-> il vettore che unisce i due punti precedenti;
-> l'accelerazione di gravità applicata nel centro di massa.
In questa animazione l'accelerazione di gravità giace costantemente nel piano xz della semisfera: il moto è oscillatorio attorno all'asse y e analogo a quello che avrebbe un cilindro non omogeneo.
*) dyn2.avi
Caso simile al precedente, ma la posizione iniziale è stata scelta in modo che l'accelerazione di gravità avesse componenti lungo tutti e tre gli assi: il moto si complica notevolmente e la semisfera si muove anche lateralmente nel piano.
*) luogo_centro.eps
Traiettoria descritta dal centro della sfera in un caso analogo al precedente. L'accelerazione di gravità possiede componenti non nulle nella direzione negativa dell'asse z e nella direzione positiva dell'asse x.
*) roll3.avi
Gran finale: simulazione di una sfera non omogenea su un piano inclinato. Ascoltate anche l'audio se potete, è bellissimo!!!

Noto ora che c'è una dimensione massima dell'allegato, e che la simulazione gentilmente la supera... :x Ma siccome ormai ho scritto tutta questa pappardella e non ho voglia di cancellarla, invio il messaggio così (senza allegato) e appena capisco come fare indicherò un link per l'allegato!
(D'accordo...) Ambasciat[b]rice[/b]: [url=http://olimpiadi.dm.unipi.it/oliForum/viewtopic.php?t=8899]Associazione non dimenticatevi dei nanetti![/url]
Membro: Club Nostalgici
Avatar utente
moebius
Messaggi: 433
Iscritto il: 08 mag 2005, 19:14

Messaggio da moebius »

Fondatore: [url=http://olimpiadi.dm.unipi.it/oliForum/viewtopic.php?t=8899]Associazione non dimenticatevi dei nanetti![/url]
Membro: Club Nostalgici
Sono troppo scarso in italiano per usare parole con la c o la q...
Avatar utente
3C273
Messaggi: 113
Iscritto il: 10 mag 2007, 17:38

Messaggio da 3C273 »

Grazie moebius :oops:
Le descrizioni dei files sono nel mio ultimo post.
Ditemi che ne pensate!
(D'accordo...) Ambasciat[b]rice[/b]: [url=http://olimpiadi.dm.unipi.it/oliForum/viewtopic.php?t=8899]Associazione non dimenticatevi dei nanetti![/url]
Membro: Club Nostalgici
Rispondi