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Titolo: La rotazione è relativa?

C'è una piattaforma che è ruotante nel riferimento del terreno e NON è 
rotante nel riferimento della piattaforma stessa.
 
Quindi la rotazione è relativa, c'è in un riferimento e non c'è 
nell'altro.
 
Ma come si spiega che se mettiamo un secchio pieno d'acqua al centro 
della piattaforma e lo fotografiamo da ENTRAMBI i riferimenti, la 
superficie appare NON piana in ENTRAMBE le foto?
 
Nella foto scattata dal sistema rotante (dove il secchio è in quiete) 
perché la superficie dell'acqua non è piana?

On 8/13/2019 13:54, Luigi Fortunati wrote:
 
Nel riferimento del terreno le pareti del secchio applicano una forza 
centripeta sull'acqua, in quello rotante invece e` presente una forza 
centrifuga che spinge l'acqua verso la parete. Il risultato e` lo stesso.
 
Quello che dopo migliaia (letteralmente) di messaggi non hai ancora 
capito e` che in un riferimento c'e` solo la forza centripeta, 
nell'altro solo quella centrifuga. Non sono una l'opposto dell'altra o 
una la reazione all'altra, ne esiste una sola per volta.
 
Quand'ero piccolo credevo anch'io che le due forze fossero azione e 
reazione, poi pero` me lo hanno spiegato e ho capito.
 
Non ammettero` tue risposte a questo thread. Neanche per protestare che 
non ti lascio rispondere :)
 
---
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https://www.avg.com
 

 Neanche per protestare che non ti lascio rispondere :)
 
Ottimo! ;-).
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani
(mail non letta)

 una la reazione all'altra, ne esiste una sola per volta.
Che LF non abbia capito tutte le stravecchie questioni che solleva, è
un fatto.
Che tu gli abbia risposto una c...ata è un altro fatto.
 
Ho già rilevato in passato che LF ha questa singolare "virtù": riesce
a tirar fuori il peggio in quelli che gli rispondono.
E' anche per questo che io non gli rispondo :-)
 
Scherzo: sono convinto che una frase come quella che hai scritto a me
non verrebbe in mente sotto l'influsso di qualsiasi droga, né la
scriverei sotto tortura :-D
 
Però anche la risposta di GB non va mica bene: è semplicemente
sbagliato parlare sbrigativamente di *una* forza.
Di quale forza stiamo parlando? Applicata dove?
Se si vuol spiegare perché l'acqua nel secchio si solleva (ovviamente
in entrambi i rif.) bisgna fare un discorso alquanto più complicato,
diciamo di livello universitario (oggigiorno temo neppur accessibile
al primo anno - sbaglio?)
 
 
-- 
Elio Fabri

 (oggigiorno temo neppur accessibile al primo anno - sbaglio?)
 
Io non so, ai miei tempi questo problema si
sarebbe potuto proporre al primo anno, ma la
la soluzione con il potenziale centrifugo
si studiava al secondo anno, salvo eccezioni...


 al primo anno - sbaglio?)
 
Gia'... 
Qui su usenet converrebbe cominciare a discutere con la _dinamica del punto_ la
vecchia giostra "pentalcul", quella rotante con i "cul" sui seggiolini appesi ;-)
Se non si dovesse concordare sulla natura delle forze in tale caso elementare non 
avrebbe alcun senso discutere il moto di un sistema fluido, anzi sarebbe meglio
chiudere definitamente la mezza dozzina di threads aperti sul medesimo argomento. 
 
-- 
    Elio Proietti
    Valgioie (TO)


La forma della superficie dell'acqua è un fatto che non può dipendere dal sistema di riferimento. Parlando qualitativamente, secondo il principio di Mach: l'inerzia di ogni sistema è il risultato dell'interazione del sistema stesso con il resto dell'universo. Un osservatore solidale ad un singolo oggetto collocato in un universo vuoto, non percepirebbe alcuna forza di inerzia, qualunque sia il moto di tale oggetto. Sulle modalità quantitative con cui le stelle tutte determinerebbero uno spazio rispetto al quale la rotazione produce effetti centrifughi, nn so nulla.

 scriverei sotto tortura :-D
 
La cosa che mi interessava era dirgli che non puo` invocare insieme 
forza centrifuga e centripeta nello stesso riferimento. Avevo anche 
scritto una parte che spiegava perche' l'acqua si alza e altre 
considerazioni, poi le ho tolte perche' tanto all'OP non interessavano e 
non le avrebbe capite.
 
Quello che voleva l'OP fare era tornare sulla vecchia solfa delle forze 
apparenti (ho evitato di proposito il termine), e il terzo principio con 
in piu` il fatto che definisce la forza in funzione della deformazione 
del corpo.
 
La cosa che mi interessava era ricordargli che non ha capito cose 
fondamentali, e che e` meglio che lasci stare.
 
Se invece si vogliono fare un po' di calcoli standard per ricavare il 
profilo parabolico dell'acqua allora va bene, anzi pongo una variante 
che non ho mai provato a risolvere e non mi pare di averla vista in giro.
 
Si considarno due liquidi immiscibili e di densita` diversa: come si 
dispongono quando vengono fatti ruotare?


 dispongono quando vengono fatti ruotare?
 
La condizione che deve essere verificata all'equilibrio
nel riferimento rotante del secchio (cilindro) è che
sia minima l'energia potenziale totale associata al
potenziale:
 
U(r, z) = g z - 1/2 w^2 r^2,
 
in un sistema di coordinate cilindriche z sia
la coordinata sull'asse di simmetria diretto
verticalmente verso l'alto e valga 0 alla base
del cilindro e r sia la coordinata radiale, w è
la velocità angolare di rotazione del cilindro,
quindi il liquido di densità maggiore occuperà
i punti del secchio dove U è minore (al disotto
della superficie di un paraboloide di U costante
se il suo volume è sufficientemente grande, oppure
nel volume di secchio al disotto della superficie
di un paraboloide che intersechi la base del
secchio (cioè nella parte esterna del secchio)
se il suo volume fosse inferiore, il liquido
di densità minore sarà al disopra dell'altro,
anche la sua superficie sarà quella di un paraboloide
dato un volume totale sufficiente dei 2 liquidi
o quella di un paraboloide che intersechi la base
del secchio per un volume totale non sufficiente
(in questo caso il centro del secchio resterebbe
"vuoto"), i calcoli delle superfici tra i 2
liquidi e tra il liquido superiore e l'ambiente
sono immediati, basta integrare in coordinate
cilindriche il volume dentro il cilindro al disotto
della superficie U(r, z) = k = cost., o tra 2
superfici analoghe, e imporre che sia uguale al
volume del liquido/i dato/i, trovando così k e
la superficie di interesse, è solo un calcolo
noioso perché bisogna tenere conto delle varie
relazioni tra i volumi che determinano i casi
che abbiamo detto, e me lo risparmio ;-).


 all'equilibrio la superficie è equipotenziale (perché?)
Già: perché?
Mi spieghi come ci arrivi senza passare per la forma differenziale
della legge di Stevino:
grad p = rho*g
?
 
E questa sarebbe materia del primo anno?
Il mio sospetto è che negli attuali corsi di Fisica Generale la
statica dei fluidi (per non dire la dinamica) sia tranquillamente
ignorata.
Nel mio corso (anni 90-92) c'è solo un capitoletto (con la legge che
ho scritta sopra), il minimo per poter parlare di pressione in
termodinamica.
BTW, è il cap. 41 che non ho ancora messo in rete.
 
 
-- 
Elio Fabri
 
X-Mozilla-Status: 0800
X-Mozilla-Status2: 00000000
X-Mozilla-Keys:                                                                                 
FCC: m

 Non so, dipende da cosa chiami forza centripeta...
Vorrei soffermarmi un po' su questo termine, che nei principianti è
causa frequente di confusione.
 
L'origine sta nei "Principia". La seconda sezione del libro primo è
intitolata "De inventione virium centripetarum".
Si noti che qui "inventione" sta a significare "ricerca", come si vede
bene da alcuni esempi. ve ne cito uno, la prop. VII:
 
"Un corpo giri lungo la circonferenza di un cerchio: si ricerca la
legge secondo cui la forza centruipet tende verso un qualunque punto
dato."
Detto in linguaggio moderno:
"Determinare la legge di forza centrale che produce un moto circolare
(ev. non uniforme) con centro generalmente non cincidente con quello
della forza."
 
Da lì in poi l'espressione "vis centripeta" e usata di continuo.
Che cosa significa è chiaro dalla prima proposizione, che enuncia e
dimostra la legge delle aree. La trascrivo in italiano:
 
"Le forze che i corpi rotanti descrivono, con i raggi condotti verso
il centro immobile delle forze, giacciono sugli stessi piani e sono
proporzionali ai tempi."
 
Qui e in tutto il seguito si vede che per Newton "forza centripeta" è
l'esatto sinonimo del termine moderno "forza centrale".
Poi che cosa è successo? In qualche tempo da qualcuno che non so è
stato introdotto il termine "forza centrifuga".
Poi i due termini si sono accoppiati, formando una strana coppia
duale, magari negata (come fa Franco): o c'è una o c'è l'altra, mai le
due insieme (sbagliato).
 
Ma soprattutto si è costruita una "fake physics", secondo cui queste
forze "nascono" dal moto dei corpi.
Per la f. centrifuga non c'è da aggiungere niente, perché chi mi legge
sa (spero!) quando si può o si deve introdurre.
 
Quello che credo sia meno noto a chi non ha esperiemza d'insegnamento
della fisica, è che non pochi principianti tendno a considerare la f.
centripeta come un'entità misteriosa che deve esistere in un moto
curvilineo (tipicamente, il moto circolare uniforme) *a prescindere*
da altri corpi, e dalle forze che questi appicano.
 
Si può sentir dire che un pianeta è attratto dal Sole (gravità) ma poi,
dato che gira, c'è *in più* la f. centripeta.
Invece di dire: visto che il corpo gira attorno al Sole, e quindi ha
un'accel. centripeta (questo è un fatto solo cinematico) la seconda
legge mi dice che sul corpo deve agire una forza, anch'essa
centripeta. Nel caso Sole-pianeta la f. centripeta *s'identifica* con
l'attrazione gravitazionale del Sole.
 
Tutto sommato sarebbe bene bandire il termine "forza centripeta".
Abbiamo già "forza centrale" che non produce lo stesso equivoco.


 centrifughi, nn so nulla.
Stai tranquillo, non sei il solo :-)
Nella fisica e nella cosmologia attuale il pr. di Mach semplicemente
non esiste.


 
 
Se per "non esiste" intendi  che non ha uno status assestato, concordo.
 
Però non è che non se ne discuta.
Basta fare una ricerca su scholar con parole chiave
 
mach's principle and holographic
 
e si scopre che nella ricerca recente in teoria delle stringhe, c'è un 
filone  che prova a elaborare sul tema. Sono incompetente sulle stringhe 
e quindi non so aggiungere altro, ma da quello che sento da qualcuno dei 
miei colleghi è un tema che periodicamente riappare.

 una la reazione all'altra, ne esiste una sola per volta.
 
CARLO
 
Consideriamo un pianeta d'acqua rotante su se stesso. La la forza centripeta coincide con la gravità, mentre il rigonfiamento equatoriale (lo schiacciamento ai poli) è prodotto dalla forza centrifuga. 
 
 
Sia la forza di gravità (f. centripeta) che la forza centrifuga sono forze reali, quindi sono osservabili da qualsiasi sdr, poiché la prima (la forza di gravità) non dipende dal sdr, e la seconda (la f. centrifuga) è la forza che produce il rigonfiamento equatoriale (lo schiacciamento ai poli) il quale è osservabile da qualsiasi sdr. 
E allora per quale ragione devo pensare che nel sdr inerziale esiste solo la forza centripeta, e nel sdr non inerziale esiste solo la f. centrifuga?
 
E, analogamente, per quale ragione non dovrei pensare che AD OGNI azione (centripeta) corrisponde una reazione (centrifuga) uguale e contraria?

               
 
Un dialogo sui massimi sistemi potrebbe essere questo:
 
 
Domanda = perchè l'acqua del secchio di Newton si solleva ai bordi? Perchè la terra è schiacciata ai poli? Perchè la galassia ha forma di spirale?
Risposta = semplice. Perchè ruotano
Domanda = si, ma ... Ruotano rispetto a cosa?
Risposta = ruotano rispetto all'universo
Domanda = puoi essere più preciso?
Risposta = no 
 
Questo dialogo lascia un po' di amaro in bocca.
 
Eppure le speculazioni sul principio di Mach (che a questo punto converrebbe chiamare congettura) dovrebbero avere un ruolo centrale nella cosmologia, e più in generale nella fisica.
 
Credo che la congettura possa, almeno di principio, essere verificata sperimentalmente.
Prendo un cilindro cavo (un tubo) con le pareti opportunamente massicce.
Inserisco nel tubo un dispositivo in grado di rilevare forze.
Ora metto in rotazione il cilindro intorno al suo asse, mantenendo fermo, rispetto al laboratorio, il dispositivo.
 
 
Non so cosa indichi la relatività in merito ad eventuali forze che la rotazione produce all'interno del tubo. Ma la congettura di March fa pensare che nascano forze radiali rispetto all'asse del cilindro. Variando il diametro e lo spessore delle pareti del tubo, e la velocità angolare, si potrebbe dar forma ad una legge.
Una legge fondamentale per la comprensione del mondo.
Non so se esprimenti del genere siano mai stati fatti. Spero di si. 
 
ReBim

 E, analogamente, per quale ragione non dovrei pensare che AD OGNI azione (centripeta) corrisponde una reazione (centrifuga) uguale e contraria?
 
 
P.S.
Propongo un esempio un po' più semplice e chiaro per individuare con certezza le due forze (centrifuga e centripeta):
 
 
Si osservi l’ampolla (cilindrica di una livella) appoggiata verticalmente su un tavolo: la bolla d’aria in essa contenuta occuperà stabilmente la parte superiore del liquido. In questa situazione esistono senza ombra di dubbio **due forze reali** agenti su di essa: 
 
 
1 - la forza gravitazionale - che genera il gradiente di pressione del liquido, il quale spinge e mantiene stabilmente la bolla d’aria nella parte superiore dell’ampolla);
2 - la reazione vincolare del tavolo diretta verso l’alto, uguale e contraria alla forza gravitazionale.
 
Infatti: 
 
 
- se la 1 (la gravità) non esistesse, la bolla d’aria non sarebbe spinta verso l’alto ma occuperebbe una posizione qualsiasi all’interno dell’ampolla;
 
- se la 2 (la reazione vincolare del tavolo) non esistesse, l’ampolla sarebbe in caduta libera, e anche in questo caso la bolla occuperebbe una posizione qualsiasi all’interno dell’ampolla, venendo a mancare il gradiente di pressione del liquido.
 
 
In altre parole, la bolla d’aria stabilmente localizzata in una estremità dell’ampolla è la “cartina di tornasole” della presenza di **due forze reali uguali e contrarie** agenti assialmente sull’ampolla stessa.
 
 
 
 
Ora se noi vincoliamo l’ampolla alla piattaforma in posizione radiale, e poi la mettiamo in rotazione, **rispetto a qualsiasi sdr** (inerziale o rotante che sia) vedremo la bolla d’aria spostarsi verso l’estremità dell’ampolla vicina al centro di rotazione; e ciò dimostra oltre ogni ragionevole dubbio la presenza delle **due forze reali uguali e contrarie** di cui sopra, che in questo caso si chiamano “f. centripeta” e “f. centrifuga”.