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Visualizza la versione completa : Domanda sull'inerzia



Metafisico
25-06-2017, 16:16
Salve a tutti,
è il mio terzo messaggio e, dato che non mi sono ancora presentato, ne approfitto ora: sono un appassionato di scienza che, per motivi economico-familiari, non ha potuto frequentare l'Università. Ho studiato diversi ambiti scientifici come autodidatta e, per questo motivo, non sempre sono in grado di risolvere dilemmi autonomamente. Ho una domanda che ha a che fare con un progetto che porto avanti nel tempo libero. Probabilmente per molti di voi la risposta è semplice ma spero di essere chiaro nel porla:
Abbiamo un tubo con alla base una sfera (come la canna di un fucile ed il proiettile in posizione di partenza al suo interno). Il tubo è libero di muoversi lateralmente mantenendosi perpendicolare alla direzione d'uscita della sfera (si può muovere lungo l'asse orizzontale in sostanza). Se cerchiamo di spostare il tubo verso destra o sinistra, otteniamo naturalmente una certa inerzia dovuta sia al tubo stesso che alla sfera contenuta al suo interno (perché che sono dotate di massa). Il mio dilemma è: se, al momento della partenza del proiettile sfera, la canna, che è ferma, inizia a muoversi mentre la sfera sta scorrendo a grande velocità al suo interno, incontriamo maggiore resistenza al movimento laterale oppure tale inerzia è identica sia che la sfera è ferma in posizione di partenza che se si muove molto veloce all'interno del tubo?
In altre parole: se spostiamo lateralmente la canna mentre il proiettile è fermo oppure la spostiamo subito dopo che il proiettile è partito e sta ancora scorrendo al suo interno, la resistenza che incontriamo nel muovere lungo l'asse orizzontale il fucile è il medesimo?
Grazie anticipatamente per il tempo che mi avete dedicato.

Tordesillas
26-06-2017, 15:19
Secondo me cambia solo il baricentro del sistema; però se sposti la canna secondo una curva cicloide forse cambia anche qualcos'altro.

Saluti.

T

riccardo urciuoli
26-06-2017, 17:36
no non cambia

Metafisico
26-06-2017, 17:37
Perfetto, grazie: era quello che immaginavo

Alessandro_Pulvirenti
16-12-2018, 08:20
Certo che cambia!
La velocità è un vettore e cambiare qualsiasi delle sue componenti (Modulo, direzione e verso) richiede energia.
In questo caso cambia la direzione e per far questo serve energia.
Siccome il proiettile sparato ha molta energia cinetica; fargli cambiare direzione richiede più energia (forza) di quando il proiettile era fermo.
Ciao

riccardo urciuoli
16-12-2018, 12:06
Mettere più errori di così in un solo breve post sarebbe difficile ;-)

Alessandro_Pulvirenti
19-12-2018, 22:40
Ho scritto di fretta e ho combinato un pasticcio, proviamo con maggiore calma.

La velocità è una grandezza vettoriale. I vettori hanno: modulo, direzione e verso.

Cambiare la direzione di un oggetto che si muove di moto rettilineo, richiede una forza.

Difatti gli oggetti in orbita intorno alla terra, che si muovono approssimativamente di moto rettilineo (se consideriamo brevi tratti),
il loro percorso viene curvato continuamente dalla forza di gravità, che essendo perpendicolare alla direzione del moto,
non consuma energia.

Un proiettile che scorre in una canna del fucile, ha un moto rettilineo.
Se spostiamo lateralmente la canna, a noi ci sembra che il moto resti rettilineo, ma se tracciamo la posizione del proiettile, istante dopo istante, mentre spostiamo la canna del fucile, notiamo che la direzione cambia.
Il proiettile si muove in diagonale.
Quindi, se anche il modulo della velocità non cambia, ma cambia la sua direzione (da verticale, diventa diagonale), occorre esercitare una certa forza (non energia, in quanto la forza è ortogonale al moto).

Si potrebbe spiegare in modo più rigoroso con la quantità di moto (che è uguale alla massa per il vettore velocità).

Spero di essere stato più corretto nella mia descrizione.
Se anche adesso mi sbaglio, indicatemi nel dettaglio, dove sbaglio.

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20-12-2018, 00:38
Rileggiti la domanda iniziale... A me sembra che tu non abbia inquadrato il problema...

Alessandro_Pulvirenti
20-12-2018, 15:21
Az...
Se un corpo sta fermo o si muove di moto rettilineo uniforme, ha la stessa inerzia (per movimenti ortogonali alla direzione di spostamento).
Quindi è la stessa cosa.

Nella realtà,
il movimento laterale del tubo potrebbe causare un maggiore attrito al proiettile, che striscerebbe maggiormente su un lato del tubo.

Nel caso ideale in cui non c'è attrito dentro il tubo, non cambia niente.

Mosley
02-01-2019, 23:05
Questa questione merita un approfondimento (http://www.ousia.it/content/Sezioni/Testi/GalileiDialogoMassimiSistemi.pdf).

Penso non ci sia altro da dire, che muovere la canna *parallelamente a sé stessa* richiede la stessa energia, tanto che la palla sia ferma, quanto che cammini.

Saluti.


M

Optmum
05-03-2019, 21:37
Da Wikipedia: "la linea è una serie infinita (https://it.wikipedia.org/wiki/Infinito_(matematica)) di punti adimensionali, succedentesi in modo "continuo"; essa possiede dunque una sola dimensione (https://it.wikipedia.org/wiki/Dimensione), la lunghezza (https://it.wikipedia.org/wiki/Lunghezza), e manca di larghezza (https://it.wikipedia.org/wiki/Larghezza) e di profondità (https://it.wikipedia.org/wiki/Profondit%C3%A0_(dimensione))"

Di questa definizione, prendiamo in esame il fatto che la linea è costituita da una serie di punti contigui; va da se che nel caso di questa discussione, di punti ne abbiamo uno solo, la palla di piombo che prima è ferma e poi è in rapido movimento. Nel mentre questa palla di piombo è ferma, nel sistema in esame, determina una opposizione inerziale proprio come un qualsiasi oggetto che abbia una certa massa per cui, le forze necessarie a spostare lateralmente la canna, differisce a seconda se al suo interno c'è o non c'è la palla di piombo, dopotutto, è una massa che se c'è, per effetto dell'inerzia, tende a mantenere il suo stato di moto o di quiete quindi, al variare della massa totale (canna+palla di piombo o canna senza palla di piombo), la forza necessaria affinché si possa spostare orizzontalmente la canna, è diversa; sarà maggiore se con la palla di piombo al suo interno. Ora, occorre immaginare la palla di piombo subito dopo l'esplosione della carica di lancio, se parliamo di fucile da caccia, noteremo il poderoso rinculo che nasce per l'effetto dell'accelerazione da imprimere alla palla di piombo che, come detto, per legge fisica, si oppone alla variazione del suo stato di quiete e/o di moto, qui, deve passare dallo stato di quiete a quello di moto, in un tempo davvero limitato e per la citata inerzia, prima che si muova, parte dell'energia di lancio, si trasferisce al corpo del fucile da qui il rinculo... ora abbiamo una massa che viaggia a velocità vicina a quella supersonica, questa massa (la palla di piombo), una volta in movimento, ha già una linea ideale ben definita su cui "incamminarsi". Il tutto è stato prestabilito dalla direzione della canna al momento dello sparo. Mentalmente, escludiamo per un attimo la palla di piombo dentro la canna e inseriamo un bastone da scopa, in effetti, questo succede nel mentre la palla di piombo è in rapido movimento, come se all'interno della canna ci fosse un cavo d'acciaio che la attraversi da un capo all'altro e gli estremi del cavo, ancorati a due solidi pilastri, direi che è molto remota la possibilità di spostare la canna lateralmente, proprio come con la palla di piombo che scorre velocemente al suo interno... la stessa si comporta come quel cavo d'acciaio, ne più e nemmeno. Solo così è possibile poter prendere la mira e far raggiungere il bersaglio nel punto esatto da noi determinato, dopotutto, questa è la definizione di mira "linea ideale che unisce l'arma stessa al bersaglio da colpire" - Da tenere in considerazione che, questa linea ideale ha come origine nel punto di partenza della palla di piombo e orientata dall'altro estremo della canna, "la bocca di volata"
f.sco

Mosley
18-03-2019, 18:03
Optmum,
hai scritto due o tremila parole ma non ho capito se, secondo te, spostare la canna del fucile *parallelamente a sé stessa*, richiede una quantità di energia diversa se il proiettile è fermo da quando esso è in movimento.

Secondo me, l'energia necessaria nei due casi è uguale, prego precisa tua interpretazione delle Trasformazioni di Galileo

Saluti.

M

Optmum
18-03-2019, 23:04
Due tre mila e dal mio punto di vista...credo non siano bastate... colpa mia eh!
Comunque, quando la palla di piombo inizia la sua corsa verso il bersaglio ed è ancora nel tragitto tra camera di scoppio e bocca di volata, si è già svincolata dal sistema canna di fucile, di questa, sfrutta solo la base del "cilindro" ( come se la canna fosse un cilindro molto allungato e mancante di una delle sue basi ) della camera di scoppio e per il resto della sua corsa, passa ad altro sistema da noi determinato con la mira. La palla di piombo, una volta lasciata la camera di scoppio e iniziata la sua corsa, tende a mantenere la traiettoria da noi già prefissata con la mira; ogni nostro tentativo di farla deviare da essa, per il discorso inerzia e per la grande energia acquisita (esclusa la componente giroscopica che qui non c'è), ci costerà dispendio di energia, tanto più grande quanta maggiore sarà la deviazione che vorremmo imprimerle. Le due situazioni "palla dentro il fucile ferma e palla dentro il fucile ma in movimento" non sono uguali. Le trasformazioni di Galileo le lascio ai teorici ( a te o altri ) in quanto io non le so elaborare... ma ti parlo di cose pratiche. Ora se vuoi, per cortesia, con poche parole, spiegami tu queste trasformazioni; usa esempi "terra terra" perché solo quelli comprendo e, sempre se vuoi, pubblica uno schizzo esplicativo... anche fatto a matita, quello lo leggo/intendo bene... grazie.

f.sco

Mosley
19-03-2019, 06:10
Mi dispiace, ma tra tutte le tue considerazioni non trovo la risposta.
La domanda sarebbe:
"la quantità di energia necessaria a spostare *parallelamente a sé stesso* un condotto contenente un oggetto dotato di massa, nei due casi oggetto fermo - oggetto in movimento, è uguale oppure è diversa?".

Per me è uguale; per te come è?
E poi si può ragionare quanto ci pare del perché e del percome, se c'è differenza tra cilindro e prisma, tra prisma a base triangolare e prisma a base quadrata, tra canna di fucile o canna di mitragliatrice o di cerbottana, tra sfera di piombo, piramide di ematite, cubo di gesso, granello di sabbia ... Se c'è differenza conducendo l' esperimento nello spazio, in cima a un monte, al livello del mare o sottoterra, cambiando il colote dell' oggetto, tra giorno e notte . . . perché sono tutte situazioni diverse, e quindi ci vuole una teoria che permetta di prevedere cosa succede senza dover provare tutte le combinazioni, la teoria e molto semplice: una Forza non compie Lavoro su un Piano ad essa perpendicolare.

Il disegno non lo posso fare perché ho solo il telefonino.

Cmq spero che intervenga qlc con le idee più chiare delle mie, così magari mi spiega cosa ho scritto.

Saluti.

M

Optmum
19-03-2019, 12:17
Io una risposta, per come intendo il quesito, te l'ho già data, ma evidentemente mi sono espresso male... e non starò qui a ripetermi...

f.sco

Mosley
19-03-2019, 16:54
Ochei, distillò che secondo te, a palla in movimento, per spostate la canna ci vuole più energia che a palla ferma.
Beh, ti sbagli.
Amen.

Optmum
19-03-2019, 20:22
Mi sbagliavo già prima(secondo te), ora dimmi perché la tua insistenza! Io spendo due tre mila parole nel vano tentativo di spiegarmi e di farti comprendere come la vedo io e tu... un telegramma è più lungo... sei per caso "tasteriamente" stitico o dita anchilosate?

f.sco

Mosley
19-03-2019, 21:16
Telefonino , scomodissimo.
Ma come la pensi, rileggendo diverse volte, l'ho capito.

Ciao.

M