• Fisica
  • Esercizi sul terzo principio della dinamica, chiarimenti.

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waltz
waltz - Ominide - 45 Punti
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Ciao a tutti, mi sono appena registrato.
Credo che dato il ripassone di fisica che sto facendo diventerò un grande frequentatore di questo forum!

Ho dei dubbi su esercizi del 3o principio, in particolare su che cosa siano certe cose che mi vengono richieste negli esercizi stessi:

Esempio: due pacchi di pasta adiacenti da 500g l'uno sono spinti da una forza F=6N orizzontale al piano di appoggio. Quanto vale la forza di contatto tra i due pacchi? (attrito trascurabile).

Ora, ho già provato a farlo e sono riuscito a risolverlo per tentativi...il problema è che non ho capito esattamente che cosa sia questa forza di contatto. Essendo i due corpi uniti non capisco che cosa agisca tra di essi.
Dato che è un es. del capitolo sul 3o principio immagino che sia una forza di reazione, ma anche in questo caso non dovrebbe essere "uguale e contraria" alla forza applicata? A me risulta 3N, quindi la metà di 6N applicati... chi mi spiega il motivo?
Grazie, e per il futuro cercherò di essere più sintetico.
TeM
TeM - Eliminato - 23454 Punti
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Ciao waltz, innanzitutto ben iscritto. :)

Dunque, siano dati due corpi

[math]A[/math]
e
[math]B[/math]
posti a contatto (uno a fianco all'altro)
su un piano orizzontale e liscio. Ora si applichi sul corpo
[math]A[/math]
una forza di intensità
[math]F[/math]
e di direzione parallela al piano di appoggio, in modo tale da "spingere" anche
il corpo
[math]B[/math]
ad esso limitrofo. Ebbene, i due corpi si possono tranquillamente
considerare come un unico sistema che per la seconda legge di Newton presenta
accelerazione
[math]a = \frac{F}{m_A + m_B}[/math]
, dove con
[math]m[/math]
si è indicata la massa dei rispettivi
corpi. Si nota inoltre che sul corpo
[math]B[/math]
agisce solamente la forza di contatto di
intensità
[math]F_{A\to B}[/math]
e quindi, sempre per la seconda legge di Newton, deve essere
[math]F_{A\to B} = m_B\,a = \frac{m_B}{m_A + m_B}F\\[/math]
. Qui l'esercizio in oggetto è terminato.
Naturalmente, quello che dici relativamente al terzo principio della dinamica è
sempre vero. Infatti, sul corpo
[math]A[/math]
, oltre alla forza di intensità
[math]F[/math]
, agisce anche
la forza di contatto di intensità
[math]\small F_{B \to A}[/math]
che per tale principio coincide con
[math]\small F_{A\to B}[/math]
,
e di tale vettore ha stessa direzione e verso opposto. Imponendo l'equilibrio al corpo
[math]A[/math]
deve essere
[math]F - \frac{m_B}{m_A + m_B}F = m_A\,a[/math]
e dato che ciò è verificato il cerchio
si chiude. ;)
waltz
waltz - Ominide - 45 Punti
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Grazie per la risposta!

Per risolverlo ho fatto esattamente come hai detto tu (nel frattempo ho trovato anche un esempio risolto identico a quello che ho postato e anche quello è svolto così).

Credo di aver fatto confusione sui corpi a cui si applicano le reazioni del 3o principio...
In pratica se applico 6N spingendo un blocco, di conseguenza quel blocco mi restituisce -6N rivolti verso ciò che lo sta spingendo...quindi ad esempio la mia mano o il mio dito o qualsiasi cosa sia a contatto con il blocco. Giusto?

Allo stesso modo il blocco 1 che spinge il blocco 2 con una forza, a sua volta riceve indietro la reazione (forza di contatto?).

Ci sono?
TeM
TeM - Eliminato - 23454 Punti
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Adesso pare che tu abbia capito bene. Infatti, il terzo principio vale "localmente",
ossia "sulle due facce" di uno stesso piano. Quello che si tende a sbagliare, invece,
è pensare che se ad una faccia del corpo
[math]A[/math]
applico
[math]F[/math]
allora la faccia opposta
risenta della medesima forza. Questo è palesemente sbagliato e ci si può convincere
per il fatto che il medesimo ragionamento lo si potrebbe fare sul corpo
[math]B[/math]
, il quale
dato che presenta la faccia opposta a quella di contatto "libera" da forze applicate,
si dovrebbe concludere che la forza di contatto sia nulla e quindi ci si accorge di una
palese violazione del terzo principio della dinamica. :)
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