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Titolo: problema sul principio di azione e reazione

Ciao a tutti
Sono uno studente liceale, e ho trovato un problema che mi sembrava
semplice, ma che nessuno è riuscito a spiegarmi con chiarezza. Il testo dice
che 3 vagoni uguali, di uguale massa, collegati da 2 ganci, vengono tirati
con una forza F (viene tirato il primo, che è collegato al secondo e poi al
terzo). Si chiede la tensione che si sviluppa sui ganci (su quello che
collega il 1° e il 2° vagone e su quello che collega il 2° e il 3° vagone).
Applicando il 3°principio io ottengo come risultati 2/3 F sul primo gancio e
1/3 F sul secondo;é corretta questa soluzione?Inoltre se ho 2 corpi uguali
collegati da un gancio e tiro il primo con una forza F, la tensione sul
gancio è 1/2F?
Vi prego di rispondere a queste domande così semplici perche sebbene io sia
abbastanza sicuro dei risultati, vorrei avere la certezza di aver capito il
3° principio.
Grazie

 3^ principio.
In realta' il terzo principio non basta: avrai usato anche il secondo...
Anche se non l'hai detto, assumiamo che non ci siano attriti, e che
quindi i tre vagoni stiano accelerando, tutti con la stessa
accelerazione ovviamente. Sia a questa accelerazione, F' la forza che il
primo vagone esercita sul gancio che lo collega al secondo, F" quella
che il secondo vagone esercita sul terzo, m le masse (uguali) dei
vagoni).
Partiamo da qui: il terzo vagone e' soggetto solo alla forza F", quindi
F" = ma.
Il secondo vagone e' soggetto a due forze: F' dal primo vagone, e -F"
dal terzo (qui si usa il terzo principio). Dunque F' - F" = ma.
Per il primo vagone analogamente: F - F' = ma.
Riepilogo:
F" = ma
F' - F" = ma
F - F' = ma.
Sommando queste tre equazioni: F = 3ma, da cui a = F/(3m). Sostituendo
nella prima trovi F" = F/3, mentre dalla terza risulta F' = F - ma = F -
F/3 = 2F/3.
Come vedi, l'idea e' di applicare il _secondo_ principio tre volte, ai
tre vagoni, e di usare il terzo principio per connettere le forze che
agiscono su un vagone e sull'altro.
Ricordati sempre che il terzo principio dice in che relazione stanno le
forze che agiscono su due corpi *diversi*: A su B e B su A.
Per il caso di due corpi uguali, ragionando allo stesso modo, si trova
F/2, come hai detto.
Ma qual era il dubbio?
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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[Stefano Attanasio:]
Si' a tutte le domande.
Ciao
Paolo Russo


In realtŕ questo problema era stato dato dalla mia prof. in un compito in
classe; successivamente corregendolo lei disse che la risposta corretta era
2/3F e 2/3F. Dato che per una lezione intera le fu chiesto il perche di
questa risposta lei arrivň a dire che se si imprime una forza F a un corpo,
posto vicino ad un altro corpo uguale la tensione tra questi due sarebbe
stata F!! A questo punto anche se io ero abbastanza sicuro di avere ragione
volevo averne la certezza, anche perche la mia prof. diceva di essere
sicurissima della sua risposta. Comunque grazie della risposta che č stata
chiarissima e ha sciolto ogni dubbio.
ciao


Bene, volevo aggiungere solo questo; un
modo equivalente di affrontare il problema, intuitivo anche se forse
meno rigoroso potrebbe essere questo:
i 3 carrelli sono sottoposti ad una forza F, quindi subiranno
un'accelerazione pari a F/3m, dal "loro punto di vista" la
forza di inerzia che subiscono e' equivalente ad un campo
gravitazionale con costante g=F/3m, quindi pensando di "appendere"
verticalmente i 3 carrelli il primo gancio dovra'
sopportare una forza pari a 2mF/3m=2F/3 e il secondo mF/3m=F/3.
Allo stesso modo con due carrelli uguali si ottiene F/2.
 
Spero di non aver generato confusione, se fosse cosi' dimenticate
pure questo post. ;-)
Ciao.
Fabrizio.
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Inviato via 
http://usenet.libero.it

gravitazionale con costante g=F/3m, quindi pensando di "appendere"
IMHO se Stefano vuole tentare di spiegarlo alla sua prof con una
qualche speranza di successo, ha solo questa strada:
[caratteri fissi per il grafico]
                 /--f-->
<---F---(carr.1)|                  /--f-->
                 \--2/3F--(carr.2)|
                                   \--1/3F--(carr.3)--f-->
dicendo che la forza d'inerzia f, a parita` d'accelerazione,
e` proporzionale alla massa e dunque per ognuno vale f=1/3F.
Il resto e` immediata conseguenza della *sola* LEX .III.
-- 
Ciao,		| Attenzione! campo "Reply-To:" alterato ;^)
Remigio Zedda	| E-mail: 
remi...@tiscali.it
	-- Linux 2.4.18 su Debian GNU/Linux 3.0 "Woody"

 Allo stesso modo con due carrelli uguali si ottiene F/2.
L'idea non e' male, e la si puo' vedere in due modi.
a) Usando il principio di equivalenza.
Se ci si mette nel riferimento dei carrelli, che non e' inerziale, tuto
va come se ci fosse un campo gravitazionale d'intensita' g = F/3m.
b) Usando il principio di d'Alembert (forse e' cosi' che l'hai intesa?)
Un problema di dinamica si riporta a uno di statica aggiungendo alle
forze reali le "forze d'inerzia" -ma.
Credo che quest'idea sia molto in uso tra gli ingegneri.
Va tutto bene, ma non sono sicuro che questi approcci, anche se del
tutto rigorosi, siano piu' intuitivi dell'uso delle leggi di Newton.
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