FISICA

M. OnoratoDipartimento di Fisica Generale

Università di Torino

miguel.onorato@gmail.com

www.ph.unito.it/~onorato

Lezione VIII

I CORPI IN EQUILIBRIO

!

r F

Totale=

r F 1

+r F 2

+r F 3

+ ....= 0

!

r F

Totale=

r F 1

+r F 2

+r F 3

+ ....= mr a

SE IL CORPO NON E’ IN EQUILIBRIO, OSSIA HA UN’ACCELERAZIONE, ALLORA:

LE FORZE DI ATTRITOL’attrito è una forza che si oppone al moto

Le forze di attrito sono molto importanti (ci permettonoper esempio di camminare)… in molte applicazionesi vorrebbe ridurre l’attrito

Da un punto di vista microscopico l’attrito risulta causatoda tanti piccoli legami temporanei tra punti di contattodelle due superfici

Le forze di attrito esistono anche nei fluidi e vengono chiamate forze viscose

ATTRITO NEL CORPO UMANO

Nelle giunture tra osso e osso (articolazioni) sonopresenti forze di attrito

Fortunatamente queste giunture sono benlubrificate dal liquido sinoviale

Questo lubrificante tende ad essere assorbito quandola giuntura è ferma

ATTRITO STATICO E DINAMICO

ATTRITO STATICO E DINAMICO

RISULTATI SPERIMENTALI SULL’ATTRITO

• IL MODULO DELLA FORZA DI ATTRITO STATICO FRA DUE SUPERFICI DI CONTATTO PUÒ ASSUMERE VALORIDATI DA:

!

fs " csn

dove la costante cs è detta coefficiente di attrito statico.n è il modulo della forza normale alla superficie

RISULTATI SPERIMENTALI SULL’ATTRITO• IL MODULO DELLA FORZA DI ATTRITO DINAMICO FRA DUE SUPERFICI DI CONTATTO PUÒ ASSUMERE VALORIDATI DA:

!

fd = cdn

dove la costante cd è detta coefficiente di attritodinamico

•I VALORI DEI COEFFICIENTI DI ATTRITO DALLA NATURA DELLA SUPERFICIE

• LA DIREZIONE DELLA FORZA DI ATTRITO È OPPOSTA AL MOTO

ALCUNI COEFFICIENTI DI ATTRITO:

Acciaio su acciaio cd=0.57Legno su neve bagnata cd=0.1Legno su neve asciutta cd=0.04Ghiaccio su ghiaccio cd=0.03Articolazioni uomini cd=0.003

OGGETTO CHE SCIVOLA SU UN PIANO INCLINATOIN PRESENZA DI ATTRITO (es. sciatore)

!

mgsin(") # fd = ma

n #mgcos(") = 0

$ % &

!

mgsin(") # cdmgcos(") = ma

n #mgcos(") = 0

$ % &

AUTOMOBILE IN CURVA

Esercizio: Un auto di 1500 Kg che si muove su una strada orizzontale piana, affronta una curva di 35 m di raggio. Se il coefficiente di attrito statico tra le ruote e l’asfalto è di 0.5,trovare la velocità massima che l’auto può mantenere per affrontare con successo la curva.

!

f s = mv2

r

n "mg = 0

#

$ %

& %

!

csmg = mv2

r

n = mg

"

# $

% $

!

v = csgr =13.1 m/s

AUTOMOBILE IN CURVA PARABOLICA

FORZE DI ATTRITO TRA UN OGGETTO IN MOVIMENTO E IL FLUIDO CIRCOSTANTE

UN OGGETTO CHE SI MUOVE ALL’INTERNO DI UNFLUIDO E’ SOGGETTO AD UNA FORZA DI RESITENZA DOVUTA AL FATTO CHE IL FLUIDO E’ VISCOSO

TALE FORZA SI OPPONE AL MOTO

• PER VELOCITÀ BASSE (MOTO LAMINARE) LA FORZA DI RESISTENZA E’ PROPORZIONALE ALLA VELOCITÀ:

!

FR

= cv

c È UNA COSTANTE CHE DIPENDE DAL MEZZO EDALLE DIMENSIONI E DALLA FORMA DELL’OGGETTO.

• PER VELOCITÀ ALTE (MOTO TURBOLENTO) LA FORZA DI RESISTENZA E’ PROPORZIONALE AL QUADRATODELLA VELOCITÀ:

!

FR

= cR

1

2"Av 2

FFRFRF = cv

FRFRF = c

R

11

22"Av"Av" 2

cR=0.29cR=0.57

ESERCIZIO: SI CONSIDERI LA FIGURA SOTTO;CALCOLARE IL COEFFICIENTE DI ATTRITO DINAMICOSAPENDO CHE L’ACCELERAZIONE DEL DISCO LUNGO L’ASSE x E’ DI 25 m/s2 E LA SUA MASSA E’ PARI A 0.30 kg