Fisica statistica ed informatica – Moto dei corpi rigidi

Moto dei corpi rigidi

Moto di traslazione: tutti i punti si muovono su traiettorie parallele tra loro. Può essere studiato riferendosi al centro di massa (CM) con la legge: R_CM = M a_CM.

Moto di rotazione intorno ad un punto O: i punti si muovono su traiettorie circolari concentriche con centro O.

Il moto generico è scomponibile in: moto di traslazione del CM + rotazione intorno al CM.

Che cosa è necessario per avere una rotazione?

Supponiamo di voler ruotare il sistema in figura intorno al bullone, ovvero intorno al punto O, usando forze aventi tutte lo stesso modulo ma direzione e punto di applicazione diversi.

Osserviamo che:

1. La forza F₁ non genera rotazione.
2. La forza F₂ fa ruotare il sistema.
3. La forza F₃ fa ruotare il sistema ma più facilmente che nel caso b.
4. La forza F₄ non fa ruotare il sistema.
5. La forza F₅ fa ruotare il sistema ma più facilmente che nel caso c.

difficilmente che nel caso d,5f) la forza F non genera rotazione6 ⇒Cosa cambia fra i casi a,b,c,d? la distanza (r) fra il punto diapplicazione della forza ed il punto intorno al quale il sistema può ruotare.Se r=0 (caso a) non c’è rotazione⇒Cosa cambia fra i casi d,e,f? la direzione della forza rispetto all’assedelle distanze. Se la forza è parallela all’asse (caso f) non c’è rotazione.Per avere le rotazioni sono importanti,:a) l’intensità della forza,b) la distanza fra il punto di applicazione e il punto Oc) la direzione della forza 2in una specifica combinazione che prende il nome di momento di unaforza. Momento di una forzarIl momento di una forza applicata in P rispetto al punto fisso OF rr rτ = ×r Fè per definizione il vettorez rτ yO rr rFr ⊥ θPx τ θ θ= = =rFsen ( rsen ) F r F⊥r r rτ⇒ =F // r 0si sottolinea che se 3