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Discussione: Domanda sull'inerzia

  1. #1
    Novizio/a

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    Predefinito Domanda sull'inerzia



    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.

  2. #2
    Tordesillas
    Ospite

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    Secondo me cambia solo il baricentro del sistema; però se sposti la canna secondo una curva cicloide forse cambia anche qualcos'altro.

    Saluti.

    T

  3. #3
    Super_Mod

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    no non cambia
    Certificatore energetico (ex?) in Lombardia

    FIAT Seicento Elettra 'Eli': http://www.energeticambiente.it/fiat...ia-di-eli.html

    Ecolà-Retrofit elettrico di una Lambretta del 1952: http://www.energeticambiente.it/categoria-l1-l3-es-scooters-moto-trasformate-elettriche/14725064-e-arrivo-la-ecola.html

    riqualificazione energetica del mio appartamento:http://www.energeticambiente.it/sist...-ho-fatto.html

  4. #4
    Novizio/a

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    Perfetto, grazie: era quello che immaginavo

  5. #5
    Appassionato/a

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    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

  6. #6
    Super_Mod

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    Mettere più errori di così in un solo breve post sarebbe difficile ;-)
    Certificatore energetico (ex?) in Lombardia

    FIAT Seicento Elettra 'Eli': http://www.energeticambiente.it/fiat...ia-di-eli.html

    Ecolà-Retrofit elettrico di una Lambretta del 1952: http://www.energeticambiente.it/categoria-l1-l3-es-scooters-moto-trasformate-elettriche/14725064-e-arrivo-la-ecola.html

    riqualificazione energetica del mio appartamento:http://www.energeticambiente.it/sist...-ho-fatto.html

  7. #7
    Appassionato/a

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    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.

  8. #8
    Seguace

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    Rileggiti la domanda iniziale... A me sembra che tu non abbia inquadrato il problema...

  9. #9
    Appassionato/a

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    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.

  10. #10
    Appassionato/a

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    Questa questione merita un approfondimento.

    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

  11. #11
    Seguace

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    Da Wikipedia: "la linea è una serie infinita di punti adimensionali, succedentesi in modo "continuo"; essa possiede dunque una sola dimensione, la lunghezza, e manca di larghezza e di profondità"

    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

  12. RAD

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