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Titolo: Lasciar andare un corpo mantenuto in moto circolare con una corda

... questo corpo "parte per la tangente", giusto? 
Bè, non è esattamente così, perlomeno non all'inizio. :-) 
 
https://youtu.be/AL2Chc6p_Kk?si=lP8GI_GunHn9G2-z
 
 
--
Wakinian Tanka

 
Per i meno pazienti: dal minuto 12:18 circa al 12:24 circa (con una molla al posto della corda; per la corda vedi video più avanti). 
 
--
Wakinian Tanka 

 Bè, non è esattamente così, perlomeno non all'inizio.
 
Salve!
Per questo è così bello usare il modello del punto materiale, tanto per 
dire, e altre semplificazioni. Per evitare i problemi. ;-)
-- 
Bye, Lem

Alberto_Rasà ha scritto:
 > Per i meno pazienti: dal minuto 12:18 circa al 12:24 circa (con una
 > molla al posto della corda; per la corda vedi video più avanti).
Per me almeno non è questione di pazienza.
È che i filmati li vedo muti, perché il mio browser è troppo vecchio e
da qualche tempo non riproduce l'audio.
Avrei un SO più nuovo, ma non è suff. configurato per usarlo
sistematicamente e la commutazione in caso di necessità (come sarebbe
questo) mi fa perdere troppo tempo.
Sono anche disincentivato perché sono sicuro che di un video parlato
in inglese non capirei niente.
 
Quindi il filmato di cui hai dato il link l'ho guardato muto, e
comunque non ci ho capito niente.
Non sono sicuro che fosse perché ho perso le parole: mi è sembrato che
ci fosse un po' di confusione, almeno nel modo di presentare i vari
fenomeni.
Per es. che senso ha tirar fuori la scoperta che *nel rif. rotante* il
corpo non parte per la tangente?
 
Quanto a ciò che succede da 12:18 a 12:24, lì si parla di "drag": il
corpo che ruota è indietro perché la tensione del filo non dà da sola
la necessaria forza centripeta: bisogna anche tener conto della
resistenza dell'aria.
Che cosa poi succede quando si rilascia una molla è un gran casino,
visto che la massa della molla non è trascurabile.
Non so che cosa ne dice, ma che senso ha scoprire che in quelle
condizioni il moto del corpo rilasciato è diverso?
 
Tu avrai capito l'inglese quindi avrai anche capito tutto; se vuoi
spiegarmi qualcosa bene, ma a dire il vero sono poco interessato.
In rete ci saranno migliaia di filmati su argomenti analoghi, con un
continuo tra spiegazioni chiare e pulite e vergognose boiate.
Non posso buttare il mio tempo a capire e meno ancora a confutare un
singolo caso. Anche se lo facessi, a che servirebbe?
-- 
Elio Fabri

 in inglese non capirei niente.
 
Tutti problemi risolubili attivando i sottotitoli (CC o rotellina nella 
parte bassa della finestra col video).
 
Il contenuto del video non è male, anche se forse insiste troppo sulla 
differenza rispetto all' aspettativa di chi è fresco di un corso di fisica.
 
La questione del riferimento rotante ha senso perché gli permette di 
spiegare sotto quali condizioni la risposta "parte radialmente" è corretta.
 
Giorgio

 dire, e altre semplificazioni. Per evitare i problemi. ;-)
 
Eh, la insostenible bellezza della fisica del "mondo di carta" a 
confronto con le porcherie del mondo reale. :-)
 
Però, se poi occorre usare la fisica per risolvere un problema concreto, 
il punto materiale e altre semplificazioni vanno abbandondati in 
moltissimi casi.
 
Giorgio

 Però, se poi occorre usare la fisica per risolvere un problema concreto,
 
Hai ragionissima, ma...
 
odi profanum /mundum/ et arceo. ;-p
-- 
Bye, Lem

 Giorgio
 
Mostra anche l'analogia col caso più semplice della molla rilasciata da 
ferma.

 condizioni il moto del corpo rilasciato è diverso?
 
Secondo me ci sono degli aspetti genuinamente interessanti. Per esempio: 
- cambiando i parametri di un sistema si possono rendere evidenti 
(slinky) caratteristiche del moto invisibili con parametri standard 
(corda) e cambiandoli gradualmente (slinky -> corde di diversa costante 
elastica -> corda "normale") ci si convince che il comportamento 
evidente nella slinky deve esistere anche per la corda.
- Le "informazioni" sullo stato dei corpi si trasmettono in un tempo finito
 
In generale credo che dia qualche spunto su come parlare di corpi estesi 
e cosa far vedere in un contesto didattico (ho poca esperienza con la 
letteratura didattica, ma mi aspetto che gli stessi suggerimenti si 
trovino in altri materiali didattici).


 
 
 
 
Quello che io già sapevo ma che non mi sarebbe venuto in mente per il moto circolare (se non nel caso in cui avessi dovuto risolvere un problema reale con massa del filo non trascurabile e costante elastica non infinita, allora lo avrei capito, ma all'ultimo) è che, la metto semplice, "l'informazione" al corpo rotante che il filo è stato rilasciato al centro non arriva immediatamente (si, lo so, non ti piace il termine "informazione", modificalo nel termine più corretto) ovvero l'interazione si propaga lungo il filo a velocità finita (tanto maggiore quanto maggiore la massa e minore la costante elastica del filo).
 
Cosa che detta così è abbastanza scontata, però vedere il filmato del corpo che continua a muoversi di moto circolare dopo aver rilasciato il filo dal centro fa una certa impressione! A me, almeno!
(Sicuramente non a te che queste cose le sai già :-) ) 
 
Non me ne ha fatta così tanta, e appena ha parlato della molla "slinky" hi capito subito cosa sarebbe successo dopo, perché avevo già visto i filmati sul rilascio della molla slinky:
https://youtu.be/eCMmmEEyOO0?si=m70nh6dd5_tGqCSh
 
(0:40 - 0:55)
Ciao.
 
--
Wakinian Tanka


Leggi: "... a velocità finita tanto MINORE quanto maggiore la massa e minore la costante elastica del filo.
 
--
Wakinian Tanka

 
https://youtu.be/AL2Chc6p_Kk?si=lP8GI_GunHn9G2-z
 
 
Il filmato e' davvero interessante, sebbene non troppo sorprendente per chi abbia compreso il comportamento della molla slinky.
Pero' questi attrezzatissimi americani barano sapendo di barare: è il corpo che dovrebbe sganciarsi dalla molla (e non la molla dal fulcro). 
Insomma è ineccepibile affermare che un corpo rotante svincolato "parte per la tangente".      ;-) 
 
-- 
    Elio Proietti
    Valgioie (TO)

 ... questo corpo "parte per la tangente", giusto? 
 
Il centro di massa del corpo sicuramente sě.
 
M.

 
Certo :-) 
 
Però vedi, anche qui, a livello didattico il fenomeno è interessante per chiarire il concetto di "corpo" ovvero sistema fisico in esame. Per Frigeni ad es il "corpo" comprende la molla ;-) 
 
In merito alla risposta di Frigeni: ovvio che il cdm di <pallina+molla> parte per la tangente e ovviamente non c'è nulla di sbagliato nel definire "corpo" l'insieme di pallina e molla, si tratta di definizioni (lo dico per altri che leggono). 
Ciao. 
 
--
Wakinian Tanka

 In merito alla risposta di Frigeni: ovvio che il cdm di <pallina+molla> parte per la tangente e ovviamente non c'è nulla di sbagliato nel definire "corpo" l'insieme di pallina e molla, si tratta di definizioni (lo dico per altri che leggono). 
 
Ovviamente concordiamo su tutto, aggiungo solo che il baricentro del corpo non rigido pallina+molla non è visualizzabile sperimentalmente.
Per giocare un poco con la meccanica dei corpi non rigidi propongo un vecchio quiz (ai meno esperti).
 
Una persona in piedi su uno stretto paracarro ad un certo punto si sbilancia (cioè la verticale passante per il suo baricentro esce dalla base di appoggio.
Annaspando con frenetici (istintivi) movimenti del corpo può il malcapitato ritornare ad una posizione di equilibrio sul paracarro?
Sì o no? (motivare la risposta)


 
 
Sembra un'altalena rovesciata.

 In merito alla risposta di Frigeni: ovvio che il cdm di <pallina+molla> parte per la tangente e ovviamente non c'è nulla di sbagliato nel definire "corpo" l'insieme di pallina e molla, si tratta di definizioni (lo dico per altri che leggono).
 
Due osservazioni.
 
A livello didattico non direi nulla fino a che non venga chiarito di 
quale didattica stiamo parlando (scuola superiore, quale? università, 
qule corso di studi e a che anno?) Insomma, senza un'idea chiara del 
fine didattico, il fenomeno potrebbe andare dall' irrilevante al 
fondamentale, passando per "inutile", "dannoso", "fuorviante" o 
"irrinunciabile").
 
Sulla questione definizioni, certo, uno dei primi requisiti in fisica è 
la delimitazione di quale è il sistema di cui ci voglimo interessare. 
Questo è in molti casi arbitrario dal punto di vista concettuale, ma in 
genere non dal punto di vista pratico. Occorre anche che la definizione 
sia utile per qualcosa più che mettere una crocetta sulla "risposta 
giusta".
Se mi pongo il problema del corpo lasciato andare, forse sto cercando di 
capire come far funzionare al meglio un'arma  "tipo fionda" per lanciare 
un sasso e colpire un bersaglio. Sarebbe interessante avere qualche dato 
storico sulla costruzione delle fionde e sulla tecnica dei frombolieri 
nell'antichità che, anche senza il video su YouTube riuscivano ad usare 
la fionda come arma da guerra.
 
Giorgio

Giorgio Pastore ha scritto:
 > Sulla questione definizioni, certo, uno dei primi requisiti in
 > fisica è la delimitazione di quale è il sistema di cui ci voglimo
 > interessare.
Comincio scusandomi se non riesco a partecipare a questa discussione.
Sono impegnato a scrivere un articolo pr LFnS, che dovrei consegnare
"ai primi di settembre".
Ci ho lavorato per tutto agosto, sono quasi alla fine...
Ah, vorreste sapere di che tratta l'articolo?
Del colore.
 
Venendo a noi, la frase di Giorgio che ho citato mi ha fatto venire in
mente uno dei molti commenti che avrei da fare.
A 4:50 sullo schermo si legge la seguente cosa:
 
Newton's second law:
F^ext_net = ma_cm.
 
Ora io questa non la chiamerei "seconda legge di Newton", ma "prima eq.
cardinale della dinamica dei sistemi".
Eppure ho avuto modo di notare in varie occasioni che almeno in USA è
molto diffusa questa definizione, a livello elementare (primo incontro
con la dinamica).
Che ne pensate?
Se avessi tempo spiegherei i tanti aspetti sotto cui si può affrontare
una risposta...
-- 
Elio Fabri

 Che ne pensate?
 
Comincio con un'ovvietà, _non_ è la seconda legge di Newton perché
la si _dimostra_ a partire dalla seconda _e_ dalla terza legge...
 
Personalmente insisto sempre sul fatto che la seconda legge sia
compresa nell'ambito della Dinamica _del punto materiale_...
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani

 Che ne pensate?
...
 
Appunto. è questione di terminologia diversa. Potremmo dire che la 
nostra (derivata dalla tradizione italo-francese di meccanica 
riazionale) sia più precisa? Forse. Ma la precisione ha dei limiti dal 
punto di vista didattico, e proprio la terminologia meccanico-razionale 
italiana secondo me ha non pochi difetti da questo punto di vista.
Non sono e non ero, quando studiavo all'università, uno sprovveduto 
quanto a linguaggio, ma ricordo ancora il senso di frustrazione per dare 
un senso alla terminologia "atto di moto". :-(
 
Per cui, se anche meno precisa, purché la terminologia anglosassone 
metta in grado di risolvere i problemi di sistemi e corpi rigidi, non me 
ne farei un problema.
 
Giorgio


 
 
 
Ricordo che anni fa provai a cercare da qualche parte prima una traduzione in inglese di "equazioni cardinali" o comunque tale concetto espresso in letteratura anglosassone in qualche modo ma non ci riuscii. Feci anche domande specifiche su un forum in inglese: domanda subito considerata banale e archiviata come "seconda legge di Newton". Ovvero: muro di gomma (forse avrei dovuto specificare all'inizio che era "argomento avanzato"? Mah). Non c'è verso di farglielo intendere...
Questo mi ha sempre colpito, soprattutto proprio per il tanto tempo impiegato dal Mandò a lezione sulle equazioni cardinali.
 
Se non fossi sicuro di andare a "impelagarmi in una nassa senza fine" come si dice da noi :-) sarei tentato di avviare una discussione su questo nei commenti al video che ho postato.
Ciao. 
 
--
Wakinian Tanka 

 Se non fossi sicuro di andare a "impelagarmi in una nassa senza fine" come si dice da noi :-) sarei tentato di avviare una discussione su questo nei commenti al video che ho postato.
 
 
Sarebbe come sindacare il termine "angular momentum" sulla base del 
fatto che in italiano lo chiamiamo "momento della quantità di moto".
 
Giorgio


 
Mai scritto questo. Ho solo scritto che il tanto tempi dedicato ai concetti ha contribuito a farmeli imprimere meglio nella memoria e che per questo motivo, la mia (soggettiva) percezione di "qualcosa che manca" nella letteratura anglosassone è stata più forte. 
Almeno questo, a Manlio Mandò, glielo devo! ;-) 
 
--
Wakinian Tanka

Mi sono preso una pausa dal lavoro che sapete e la dedico a trasmettere
in modo telegrafico alcune idee che mi sono spuntate in mente seguendo
la discussione.
Quindi non rispondo a nessuno in particolare, ma in modo disordinata
rispondo un po' a tutti :-)
 
Non so se esiste una vera e propria tradizione (americana? dei paesi
anglosassoni? altra?) anche se si pu\`o certo riscontrare, pur se
forse molto diluita, una tradizione europea (Russia inclusa).
 
A questo proposito, dato che ho fatto una veloce consultazione di cui
dirò fra poco, mi ha divertito una nota che si trova nella meccanica di
LL, proprio all'inizio.
Il §1 (ed. inglese) inizia così:
"One of the fundamental concepts of mechanics is that of a /particle/".
e c'è una nota a fondo pagina:n
"Sometimes called in Russia /material point/.
 
Invece Goldstein parla di "particelle" senza nessun chiarimento
ulteriore.
 
La consultazione l'ho fatta per confrontarmi coi grandi, avendo prima
riguardato la mie Lezioni di FG I.
Leggendole ci sono rimasto male, perché non c'è la minima traccia di
come e dove si possano applicare le leggi di Newton: si parla
genericamente di corpi (come del resto fa Newton) ma che siano
piccoli, grandi, composti di parti, ecc. non è minimamente
considerato.
Non ho riletto tutto, e potrebbe darsi che la questione venga ripresa
quando comincia la dinamica dei sistemi, ma all'inizio non c'è niente.
 
È per questo che ho voluto vedere che cosa dicono "i grandi" e la
lettura mi ha confortato: se possibile fanno peggio di me.
Dato che debbo essere breve, non dico altro.
Solo che tra i testi di cui dispongo in casa mi manca di guardare
Feynman.
A dire il vero ho anche riletto l'inizio del secondo volume delle Lez.
di Meccanica Razionale di Signorini (che non oso mettere tra i grandi:
è solo stato allievo di un grande: Levi-Civita) e direi che ne esce
meglio: il problema c'è anche se mi sembra che la strada che segue sia
troppo intricata.
 
Quindi io che oggi sento il problema del campo di applicazione dei
principi della dinamica e della loro esatta formulazione come un serio
problema anche didattico, 30 anni non lo avevo neppure considerato,
evidentemente guidato da illustri maestri :-)
 
Passo alla scuola secondaria.
Credo di sapere che in Italia o non si tocca affatto il problema o lo
si "risolve" in modo sbagliato, ossia dicendo che il secondo principio
si applica a corpi "piccoli".
La dinamica dei sistemi direi che non ci sia, o sia molto
semplificata: moti traslatori o rotazioni attorno a un asse fisso.
Tutto sommato, salvo per una maggiore attenzione a fare discorsi
puliti e non troppo rozzi, non mi sembra una cattiva scelta.
Anche se basta un'automobile per uscire da quel campo...
 
Viceversa, stando a quello che ho capito seguendo PSE, nel mondo la
confusione regna sovrana, nel senso che è diffuso l'uso che vi ho
segnalato, col supplemento di una trattazione decisamente scorretta
della dinamica dei sistemi, che lascia idee sommamente confuse negli
allievi.
Non poche delle domande da ragazzi di scuola secondaria (e forse
oltre) riguardano moti rotatori o nello spazio di corpi rigidi: dove
non si cavano le gambe senza idee chiare sulle eq. cardinali.
Mentre sulla prima abbiamo già detto e sulla seconda si legge di
tutto.
Col famigerato concetto di "torque" che sembra indipendente da quello
di forza e che non sanno come usare.
Nei primi tempi, quado partecipavo attivamente (direi 4 o 5 anni fa)
debbo aver scritto più di una risposta, ma poi ho desistito perché era
come pestar l'acqua nel mortaio.
 
Ho anche pensato se non si potrebbe costruire un'assiomatica corretta
ignorando il punto materiale ed enunciando come assiomi le eq.
cardinali.
Non sono andato oltre e non vado oltre adesso.
-- 
Elio Fabri

 cardinali.
 
Rispondo al volo (a costruire un'assiomatica non mi azzardo davvero...;-)
 
Osservo che dalla 1^a eq.e cardinale si possono ricavare le _equazioni_
che descrivono i 3 princìpi della Dinamica del punto materiale:
se vale
(1)  F^ext_net = ma_cm
allora applicando la (1) a un punto materiale, dato che le forze
agenti su di esso sono solo esterne, si ricava l'eq.e del 2° princìpio,
allo stesso modo in assenza di forze agenti sul p.m. si ricava l'eq.e del 1°,
dati 2 p.m. interagenti, applicando la (1) a ciascuno di essi e
sommando le 2 eq.i ottenute si ricava che la somma delle forze interne
è nulla, cioè l'eq.e del 3° princìpio, che poi si generalizza immediatamente
applicandola a 2 corpi estesi interagenti.
Invece ricavare le 3 _leggi_ della Dinamica del punto materiale solo
dalla (1) mi sembra più difficile, dato che le leggi sono rappresentate
non solo da eq.i ma c'è tutto un corredo interpretativo (il 1° princìpio
è un princìpio di esistenza, quindi bisogna riconoscere quali siano in
natura i riferimenti inerziali, nel 2° si descrivono anche le proprietà
delle forze come grandezze vettoriali, ecc. ecc.).
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani

 ulteriore. 
La fisica nasce sostanzialmente platonica.
La speranza è che quando descritto per corpi ideali 
esprima proprietà valide per quelli reali.
Che sia possibile aggiungere a posteriori 
elementi che giustifichino quanto osservato.
Anche la velocità istantanea e l'accelerazione 
stanno nel modello,  andando oltre quanto osservato.
Ho provato ad immaginare come fa a calcolare l'accelerazione 
di un corpo un sistema in moto vario.
Magari con un radar.
Magari nell'ambito della relatività generale, 
in cui le coordinate di un evento calcolate dal sistema
in moto vario nel passato sarebbero diverse
per le stesso evento se calcolate nel presente.
Ci sono dei problemi.
È giusto indagare sui fondamenti, perché l'ovvio
spesso nasconde i problemi.
Chi, come gli studenti, non ha ancora costruito l'ovvio
può trovarsi ad avere una sensazione di rifiuto.
Furio Petrossi

 per le stesso evento se calcolate nel presente.
 
Qui io non ho proprio capito :-(; non se se c'entra con quanto intendevi,
ma ovviamente anche in meccanica newtoniana le coordinate di un evento
dipenderanno dalla scelta di un dato riferimento coordinato.
 
...
 
Io ho trovato molto suggestivo ciò che ha scritto Giorgio Pastore qui:
 
https://groups.google.com/g/it.scienza.fisica/c/ATQZUckcG0k/m/oQdvXESSAgAJ
 
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani