Questo thread mi ha sconcertato parecchio, perché ho visto che ci si
può lanciare in discussioni su particelle di massa zero e simili, e
poi mostrare di avere problemi con Fisica I...
Noto anche che il mio post del 15, ore 17:28, in cui davo una risposta
del tutto diversa dalle precedenti, non ha avuto alcuna critica, quindi
debbo ritenerlo accettato.
Ne sono lieto :-)
Ora commento e rispondo ad altri post successivi, senza ovvio
riferimento a quanto ho scritto sopra :-)
cometa_luminosa ha scritto:
> Notiamo pero' che, nel caso di camion chiuso, le forze interne possono
> non equilibrarsi immediatamente perche' l'impulso verso il basso dato
> al camion dagli uccelli che si alzano in volo viene equilibrato da un
> impulso verso l'alto che puo' arrivare alle pareti del camion non
> contemporaneamente al primo.
Uhm...
Che cosa intendi per "forze interne"?
Qual è il sistema?
Quali forze *non* si equilibrano?
Stai forse dicendo che non vale il terzo principio?
Attento, che t'iscrivo d'ufficio alla ASPS :-D
marcofuics ha scritto:
> nel transitorio cioè (sempre a cassone chiuso) mentre l'uccello sale
> di quota allora il cassone pesa di più (giusto quel tanto, facile da
> calcolarsi :) che serve a "spingere")
> quando sarà fermo in quota il cassone riprenderà lo stesso peso,
> nemmeno un grammo in meno.
>
> ma tu hai studiato fisica I, meccanica?
E tu? :-)
Il teorema del baricentro ci assicura che se il cdm sale di moto
uniforme, *nessuna forza* è richiesta.
Ci vuole forza solo se il cdm *accelera*.
Occorre considerare *4* fasi:
1) l'uccello si stacca dal pavimento e acelera verso l'alto
2) l'uccello continua a salire, con velocità costante
3) l'uccello rallenta la salita e si ferma
4) l'uccello resta fermo a mezz'aria.
Nella fase 1) la bilancia segna un peso *maggiore*.
Nella fase 2) segna lo stesso peso iniziale.
Nella fase 3) segna un peso minore.
Nella fase 4) torna a segnare il peso iniziale.
Pi ha scritto:
> quindi il pennuto che vola in orizzontale a ali distese (ipotesi che
> e' stata fatta), scarica per intero il suo peso sul fondo del cassone?
> spiegamelo..
E' meglio che te lo spiego io :-))
A parte che non amo espressioni come "scarica il suo peso", che temo
siano ampia fonte di equivoci (mi pare che questo 3D ne abbia dato
numerose prove...) esaminiamo pazientemente diversi passi.
a) Come fa il pennuto a restare a quota costante, nonostante la forza
di gravità?
E' ovvio che la ris. delle forze su di lui deve essere nulla, e che la
forza che compensa la gravità può venire solo dall'aria circostante.
Per il terzo principio, il pennuto esercita sull'aria una forza
*risultante* verso il basso, pari al suo peso.
Dato che l'aria è un gas, questa forza avrà un effetto: di
*accelerare* dell'aria verso il basso.
Però l'aria non può scorrere indefinitamente verso il basso, per due
ragioni:
1) è l'aria che sta *sopra* l'uccello che viene spinta al disotto, e
deve essere rimpiazzata
2) quando l'aria spinta verso il basso si avvicina al fondo del
cassone, non può proseguire, ma viene deviata e risale lungo le pareti.
Nel complesso, si stabilisce una circolazione:
- l'aria scende sotto l'uccello
- scorre sul fondo
- risale lungo le pareti
- ridiscende verso l'uccello.
Ci sono due *inversioni* del moto verticale: discesa seguita da
risalita, poi salita seguita da ridiscesa.
Ciascuna di queste inversioni richiede una forza: la prima una forza
verso l'alto, la seconda una forza verso il basso.
Entrambe queste forze sono prodotte dal cassone: fondo e soffitto.
Ma *non possono essere uguali*.
Infatti nel suo complesso l'aria circola, ma il *suo* cdm rimane
fermo, quindi la ris. delle forze che agiscono sull'aria *è nulla*.
Dato che sappiamo esistere una forza dell'uccello sull'aria, diretta
verso il basso, la ris. delle forze prodotte sull'aria dal cassone
deve essere diretta verso l'alto (e in grandezza uguale al peso
dell'uccello + il peso dell'aria).
Applichiamo di nuovo il terzo principio: la ris. delle forze che
l'aria esercita sul cassone è uguale in grandezza e verso al peso
di uccello+aria, che è (quasi) quello che volevi.
Quasi, perché è *solo la ris.* che uguaglia il peso; in realtà la
forza aria-su-fondo e la forza aria-su-soffitto sono entrambe ben
maggiori del peso di uccello+aria (l'aria ha una pressione, anche se
l'uccello non c'è o se non vola).
Possiamo dire che la pressione sul fondo sarà mediamente maggiore di
quella sul soffitto (non è detto che sia uguale su *tutto* il fondo,
id. sul soffitto).
Quindi non sarà vero in generale che il peso dell'uccello "si scarica"
sul fondo: in parte sì, ma in parte andrà a ridurre la spinta dell'aria
sul soffitto.
Abbiamo finito? Non proprio...
Perché la bilancia segna il peso dell'uccello (oltre quello dell'aria e
del cassone)?
Forse ora ci arrivi?
Il cassone è fermo, quindi la ris. delle forze esterne è nulla.
Intendo esterne al sistema costituito dal solo cassone (aria e uccello
non fanno parte di questo sistema).
Quali sono le forze esterne in questione?
1) la gravità (peso) del cassone
2) il peso di aria+uccello
3) la spinta verso l'alto del piatto della bilancia.
Dunque 3) = 1) + 2) (con verso opposto).
Ancora una volta terzo principio: la forza del cassone sul piatto è
uguale a 3) ma verso il basso: dunque è uguale alla somma dei pesi di
cassone, aria e uccello.
Una bilancia in realtà non misura pesi: misura i piccoli spostamenti
del piatto conseguenti alla forza cui è soggetto.
Naturalmente la bilancia per costruzione è tarata in modo da fornire
sulla scala graduata o sul display direttamente l'indicazione della
forza applicata.
Nota che ho detto "forza", non peso: puoi applicarci una forza con le
mani, e perfino soffiandoci sopra :-)
Ho fatto una prova con la bilancia elettronica che ho in cucina:
soffiando con tutto il fiato di cui sono capace (da povero vecchietto
:-) ) sono arrivato a farle segnare 28 grammi.
Chi vuole provare? :-)
Nota finale: in realtà molte delle cose che ho appena scritto le avevo
già scritte nel mio post precedente, ma non tutte.
Speriamo che "repetita juvent" (non "juvant": congiuntivo ottativo :-).)