La macchina delle Sbarre

In un'azienda siderurgica hanno inventato un metodo per produrre sbarre metalliche a ciclo continuo.

La macchina che le produce lascia cadere, sotto l'azione della sola forza gravitazionale, il metallo in forma plastica (ad una adeguata temperatura).

Il metallo, contenuto in una tramoggia, viene fatto passare da un foro (il cui diametro varia a seconda delle esigenze produttive) (v. Figura 1).

Supponete di conoscere i seguenti parametri: la densità del metallo, la forza di coesione f [N/m2] (Intesa come la forza per unità di superficie con la quale la parte A sostiene la parte B e viceversa, la parte B tira la parte A, v. Figura 2), la velocità v costante con la quale il materiale scende.

Assumendo che la macchina lavori per 1 ora provate a rispondere alle seguenti domande:

1. illustrate il meccanismo fisico che consente di produrre sbarre singole dalla massa plastica in caduta;


2. calcolate la lunghezza di ciascuna sbarra prodotta;


3. calcolate quante sbarre vengono prodotte nel tempo di funzionamento della macchina.

Gratifiche e tempi:

il contributo resta aperto fino alle 24 di mercoledì 18-03-09;

per ogni risposta corretta e adeguatamente giustificata (++); la proposta è riservata agli studenti di III fino alle 24 di domenica, in seguito sarà accettata la partecipazione di chiunque.

Buon lavoro!

S. P.

La Fisica del casalingo: atto terzo

Ancora l'aspirapolvere!

Considerate l’aspirapolvere ancora in quiete; le masse da aspirare sono due sovrapposte (vedi figura): quella inferiore di massa M/2, quella superiore di massa M/3 (dove M è il valore determinato la prima volta cioè

M = F/(g + v0^2/2h) (kg))

Immaginate che le due masse siano incollate e che la forza di coesione verticale fra le due sia pari alla forza gravitazionale della massa M/2. Assumendo che la forza di aspirazione agisca solo sulla massa superiore (finché fa da schermo a quella inferiore), quali delle seguenti affermazioni è corretta (l’affermazione prescelta deve essere pienamente giustificata con calcoli e/o considerazioni):
i. Le due masse vengono aspirate contemporaneamente;
ii. Le due masse non vengono aspirate;
iii. Le due masse vengono aspirate separatamente in tempi successivi;
iv. Viene aspirata solo la massa superiore;
v. Nessuna delle precedenti.

Riconsiderare la scelta anche nel caso in cui le masse siano sovrapposte in ordine inverso: sotto M/3 e sopra M/2, ferma restando la forza di coesione.

Provate! le graftifiche sono allettanti:

(+++ per contributi significativi)

(++++ per contributi importanti)

(++++++++ per la soluzione completa)

Avvio di PONTORMATICA

E' stato creato un nuovo blog: PONTORMATICA, il link lo trovate insieme agli altri, che ha lo scopo di estendere i contributi oltre agli studenti, anche a tutti coloro (doecenti e non) che sono interssati a proporre quesiti, discussioni o curiosità di natura didattica.

Sarebbe importante che i contributi fossero emanazione dell'attività didattica degli autori, quindi, in questo senso originali.

Il Blog, dopo un periodo di sperimentazione, si apre con un contributo del curatore (S. P.) che affornta un tema di natura Fisico-Matematica.

Sperando sia di gradimento, visitateci!

Steno

Fisica del casalingo: aspirapolvere in moto

Premessa: il post è riservato, per il momento, ai contributi della classe III C.

Si tratta di questo: considerate adesso l'aspirapolvere in moto uniforme nella direzione di avanzamento. La bocchetta di aspirazione ha lunghezza l lungo la direzione di avanzamento (vedi figura).

Determinate la massima velocità di avanzamento V che l’aspirapolvere può avere se si vogliono aspirare masse di valore M/2 dove M è il valore della massa aspirata in condizione di aspirapolvere fermo (Post precedente).

Valgono ancora le caratteristiche del post precedente in relazione alla forza di aspirazione e all'altezza dal suolo della bocchetta.

Provate a farvi spuntare il "terzo occhio", quello del Fisico!

Gratifiche: (++) per commenti significativi; offerta speciale: (++++++) per la soluzione completa.

Fisica del casalingo

Si consideri un aspirapolvere la cui bocchetta di aspirazione (vedi figura) ha dimensioni l nella direzione di avanzamento.

Per un’altezza h dal suolo, si può assumere che la forza aspirante si mantenga costante e di valore noto F e che una particella si può considerare “aspirata” se raggiunge la quota h con velocità v0 nota.

In tali condizioni, note che siano le grandezze: l, h, F, v0 e l’accelerazione gravitazionale g, determinare:Il valore massimo M della massa aspirabile con l’aspirapolvere in quiete.

Il problemino non è facile (volutamente) ma si può risolvere usando le leggi della dinamica.

Resto in attesa di tentativi di soluzione, anche parziali, agli autori dei quali verrà attribuito un (+), se poi qualcuno trova la soluzione corretta e completa allora: (++++).

Divertitevi!

Rotta di Collisione

Immaginate di essere su una nave che si muove con moto rettilineo uniforme in una certa direzione (non è necessario sapere nè la direzione nè la velocità). In un certo momento avvistate un'altra nave che si muove con moto rettilineo uniforme in una direzione incidente con quella della vostra nave.

Avete un problema! Le due navi sono in "rotta di collisione?" cioè, se nessuna delle due navi modifica il proprio moto, ci sarà un momento in cui si troveranno nella stessa posizione?

Avete ciò che vi serve per rispondere: un binocolo con il quale potete vedere i dettagli della seconda nave e che potete tenere puntato costantemente in una qualunque direzione di mira.

Provate a trovare il metodo con il quale dare risposta al vostro allarmante dilemma!

Gratifiche: 4 + per la soluzione corretta; 1 + per ogni contributo significativo.

Per la IV C

Quesito conseguente al compito sul Momento Angolare

Nell'esercizio del disco in rotazione fate l'ipotesi che fra la corona circolare e la parte intena ci sia attrito. Se rimangono invariate le condizioni iniziali: disco interno e corona sono solidali e in rotazione; intervento del meccanismo esterno che inizialmente ferma la corona esterna (non importa come ciò avviene). Qual è la cinematica delle diverse parti successiva all'intervento del meccanismo?

Scadenza: le 24 di sabato 9 dicembre.

Gratifiche: + per un intervento;

++ per un intervento significativo;

++++ per un intervento risolutivo.

Buo divertimento.