Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: sforzo e inclinazione nei tapis roulant

Ciao,
ho una curioisità che però non riesco a risolvere.
Perché quando corriamo sui tapis roulant il nostro sforzo varia in funzione 
dell'inclinazione della pedana?
Io credo che correndo in strada, il fatto che in salita ripida si faccia 
più fatica che in salita lieve sia dovuto al fatto che lo spostamento del 
nostro baricentro rispetto al campo gravitazionale sia fatto in meno tempo 
quindi con maggior tasso spostamento/secondo, così il lavoro.
Quando invece corriamo sul tappeto in realtà non ci muoviamo rispetto al 
campo gravitazionale, quindi l'inclinazione del piano dovrebbe essere 
indifferente. Ma così non è, quindi questo ragionamento è sbagliato.
Cosa succede in realtà?
grazie, 
marco.

"marco_" <ma...@nospam.nomail> ha scritto nel messaggio
news:Xns9602C04FEA...@193.70.192.192...

Esageriamo! Il tapis roulant è diventato una scaletta esattamente verticale
che scende a velocita' costante. Noi ci arrampichiamo su di essa in modo da
restare a quota fissa rispetto a terra. Bene, il nostro piede che appoggia
sul gradino scarica su di esso esattamente il nostro peso mentre il gradino
"cede" sotto di esso alla velocita' imposta dal meccanismo della scaletta.
E' chiaro che stiamo compiendo un lavoro (nell'unita' di tempo) pari al
nostro peso per la velocita' della scaletta: W = m*g*v
I nostri muscoli forniscono quindi energia alla scaletta e, se il motore che
muove la scaletta fosse un motore elettrico ideale, esso funzionerebbe da
dinamo e genererebbe potenza elettrica (poco piu' di quanto serve per
accendere una lampadina).
Il tapis roulant aggiunge a quanto detto sopra una componente orizzontale a
contributo nullo. (Ovviamente trascurando le perdite!)
Saluti
Mino Saccone

 giusto?
Supponiamo che la scaletta sia costituita da una coppia di catene ad anello
con sbarrette trasversali (i gradini) ingaggiate in una doppia ruota
dentata.
Sull'asse della ruota dentata avvolgiamo una fune che, col moto impresso dal
nostro atleta al sistema, solleva un peso.
Bene, in questo caso, l'energia prodotta dai muscoli diventa energia
potenziale gravitazionale del peso sollevato.
Se invece dissipiamo l'energia per attrito, 
p.es
. con una frizione,
l'energia diventa calore.
Se invece muoviamo una dinamo che carica una batteria, diventa energia
chimica
Insomma, per il primo principio della termodinamica, l'energia prodotta non
sparisce mai, ma finisce da qualche parte.
In un tapis roulant da palestra penso che finisca in riscaldamento del
meccanismo di scorrimento del tappeto. E, non essendo credo sufficiente,
occorre un motore per fornire il resto, oltre che, ovviamente, per regolare
la velocita'.
Saluti
Mino Saccone.

 contributo nullo. (Ovviamente trascurando le perdite!)
Dunque l'atleta correndo compie lavoro, ma il sistema atleta-tappeto no, 
giusto?

Introduco un altro possibile punto di vista: mettiamoci in un sistema
di riferimento (inerziale) fermo rispetto al tapis roulant.
In questo rif. c'e' sempre la gravita', e io sto davvero salendo un
pendio, quindi debbo spendere energia.
Col che si aprono altre questioni, ma lascio a voi di sollevarle, se
volete...
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

 volete...
Non saprei che dire, anche tirando in ballo la gravità l'atleta ed il tapis
stanno sempre allo stesso potenziale. In altri termini direi che l'energia
potenziale è costante, ma non l'energia cinetica perchè l'altleta è in
caduta libera ma si arrampica alla stessa velocità di caduta.
-- 
You can't get there from here.