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.
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)
posted by Steno | 15:21
3 Comments:
sicuramente la ii e la iv sono false(si è dimostrato nel primo post che tuti i valori inferiori a M = F/(g + v0^2/2h) (kg)) vengono aspirati.
Restano la i e la iii da analizzare:(ma non mi è chiaro il concetto di "FOrza di coesione verticale")
Suppongo che M/2 e M/3 siano attaccate finchè agisce dal basso verso l'alto su M/2 una forza pari a al peso di questa stessa (cioè finchè la risultante delle forze è zero sulla massa inferiore i corpi sono attaccati(?))
quindi affinchè le masse vengano aspirate contemporaneamente F(nota)che agisce su M/3 deve essere trasmessa a M/2 in modo tale che sia almeno pari a "M/2*g"
Ma non si hanno informazioni sul valore di F!Sarei quindi portato a dire "v"...ma credo che sia sbagliato il mio concetto di Forza di coesione...(e lo stesso discorso vale invertendo le masse...mancano informazioni su F)
o meglio più che rispondere "v" direi che le masse vengono aspirate ma mancano informazioni per dire se vengono aspirate insieme o separatamente in tempi diversi
Visto che le masse sono m/3 e m/2 la forza applicata dall'aspirapolvere sarebbe sufficiente ad aspirarle separatamente l'una dall'altra. Comunque in questo caso le due masse sono poste una sull'altra. Considerando le forze orizzontali agenti sulle masse zero in quanto nn mi pare che ci siano , posso passare direttamente ad analizzare le forze verticali. Sulla massa superiore agiscono la forza peso e la forza F, e a forza di coesione, quindi scrivendole in formule ottengo che:
F'=F - ( F1 + F2)
F' è la risultante delle forze
F è la forza di aspirazione
F1 è la forza gravitazionale
F2 è la forza di coesione
F è maggiore rispetto alla somma delle forze F1 e F2 in quanto la forza di aspirazione è capace di aspirare un corpo di massa M, e quindi essendo F1=g*(M/3) e F2= g* ( M/2 )posso dire che il corpo superiore e' come se avesse un massa di 5/6 M, quando è posto a contatto con il corpo inferiore, quindi posso dire che sicuramente il corpo superiore verrà aspirato, dopo che il corpo superiore si sarà staccato da quello inferiore, la forza di coesione terminerà il proprio effetto ossia diventerà zero in quanto è una forza di contatto ( a mio avviso in quanto non è specificata la natura della forza di coesione che credo essere sottointesa). Quindi per concludere il corpo superiore verrà aspirato sicuramente. Ora passo ad analizzare il corpo inferiore, sul corpo inferiore agiscono la forza di coesione e la forza gravitazionale del corpo inferiore e di quello superiore , la forza di aspirazione non agisce su di esso perchè il corpo superiore fa una specie di schermatura, quindi essendo la risultante delle forze
sulla massa inferiore pari a zero in quanto la forza di coesione e la
forza gravitazionale della massa inferiore si equilibrano e nella stessa maniera la forza gravitazionale della massa superiore e la reazione del piano e'pari a zero ,quindi la massa inferiore starà a contatto con il suolo, infatti per il primo principio della dinamica che dice che un corpo in quiete rimane in quiete se le forze risultanti su di esso sono zero si ha che finchè la massa superiore fa da schermo a quella inferiore, la massa inferiore resterà al livello del suolo. Quindi l'affermazione corretta è la terza.quindi le altra risposte se ho interpretato bene il
problema non sono corrette .
XD
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