Dinamica e Attrito

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
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Data:	19.12.2005
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Dinamica
Forza: grandezza fisica vettoriale, caratterizzata da direzione intensità verso e dal punto di applicazione.
Primo principio della dinamica: un corpo permane nel suo stato di quiete o di moto se esso non è soggetto a forze, ovvero se è nulla la risultante di tutte le forze su di esso agenti.
Le forze sono vettori, pertanto si può parlare di composizione e scomposizione delle forze; ciò viene eseguito mediante la regola del parallelogramma: dati due vettori v1 e v2 che si trovano rispettivamente sulle direzioni d1 e d2 , vengono tracciati a partire da un’origine comune O. Per gli estremi orientati dei due vettori vengono poi tracciate le rispettive parallele p1 e p2 . Si viene così ad identificare un parallelogramma dal quale si ricava il vettore risultante vr definito dalla diagonale che congiunge l’origine O con il punto di intersezione A delle parallele. Quando si compone o scompone un vettore sugli assi cartesiani è necessario sempre indicare i versori su tali assi: i versori sono vettori con modulo unitario avente direzione e verso dell’asse su cui giace.
Secondo principio della dinamica: se su un corpo viene applicata una forza F, il corpo, se libero di muoversi, subisce un’accelerazione a direttamente proporzionale alla forza applicata e avente direzione e verso della forza F.
La costante di proporzionalità del rapporto tra F ed a è una grandezza scalare e prende il nome di massa inerziale di un corpo, si indica con m. In formule: m = F / a .
Unita di forza: l’ u. m. della forza si ricava dalla F = ma e viene chiamata Newton, il cui simbolo è N: vale un newton la forza che applicata ad un corpo di massa 1 kg subisce un’accelerazione di 1 m/s2. In formule: N = kg·m·s-2.
Il chilogrammo peso è la forza che agisce sulla massa di 1 kg in una località in cui g vale 9.81 m/s2.
Attrito
L’attrito è quel fenomeno fisico che si manifesta come una forza che si oppone al moto relativo dei corpi.
Forme di attrito meccanico:
1. ATTRITO RADENTE
“ L’attrito radente è quella forma di attrito che si verifica quando due corpi aventi superfici piane sono a contatto l’una con l’altra ” o “ Forza che si oppone al moto relativo di due corpi aventi superfici piane a contatto”.
Tra la forza che preme perpendicolarmente le due superfici a contatto e la forza di attrito che si sviluppa in senso contrario al moto esiste una relazione di proporzionalità: il rapporto tra le due forze e costante ed è indicato dal coefficiente d’attrito μ. In formule: μ = Fa / F┴.
- Coefficienti di attrito:
• Coefficiente d’attrito statico: dato dal rapporto tra il modulo della forza necessaria a far sì che il corpo cominci a muoversi e la forza normale. In formule μs = Fs / Fn
• Coefficiente d’attrito dinamico: dato dal rapporto tra forza necessaria a mantenere il corpo in moto a velocità costante e forza normale. In formule: μd = Fd / Fn
Vale sempre la condizione μs > μd e Fs > Fd.
Il coefficiente d’attrito è una grandezza dimensionale sempre positiva ed è indipendente dall’ampiezza delle superfici interessate e dalla velocità di traslazione (se questa non assume valori elevati). Dipende invece dalla natura delle superfici a contatto e dalla loro lavorazione.
2. ATTRITO VOLVENTE
“L’attrito volvente è quella forma di attrito che si verifica quando almeno una dei due corpi è contornato da una superficie curvilinea e si ha un moto di rotolamento”.
3. ATTRITO NEL MEZZO
“L’attrito nel mezzo è quella forma di attrito che si verifica quando un corpo, sia fluido che solido, si muove in seno ad un altro corpo fluido”.
L’attrito nel mezzo più comune è quello di un corpo che attraversa l’aria. (Cx: coefficiente di penetrazione esprime la percentuale di energia utilizzata per vincere la resistenza dall’aria).