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Originalmente inviato da giubilina ...poi applico la coppia, non mi dirai che la pietra ruota per il baricentro! Il centro di istantanea rotazione dipende dai punti di applicazione della coppia! o No?  |
E invece gira proprio attorno al baricentro!! L'idea di affrontare i problemi uno per volta, arrivando ad essere d'accordo su ciascuno, mi sembra eccellente, e questo mi sembra un ottimo punto da cui cominciare perché si sta dimostrando di vitale importanza.
E' fondamentale che leggiate a
questa pagina della wikipedia la sezione "Prima equazione cardinale". Il contenuto spero non sia in discussione, in ogni caso qualunque libro di testo di fisica classica riporta le stesse affermazioni quindi, garantisco, è tutto vero! In particolare è fondamentale l'ultima riga, dove si legge la generalizzazione di F=ma dove l'accelerazione è proprio quella del baricentro e la forza è la risultante delle forze esterne. Spero non ci siano dubbi quindi che se la risultante delle forze esterne è nulla il baricentro non accelera, cioè se è fermo ci rimane! Potrebbe sorgere qualche dubbio su come si calcola la risultante delle forze esterne, quindi lo chiarisco senza cercare delle fonti, se dovesse essere necessario lo farò! Tutte le forze agenti sul sistema si sommano vettorialmente, indipendentemente dal loro punto di applicazione. La somma vettoriale si può eseguire in due modi, in entrambi i casi si sfrutta il trasporto parallelo dei vettori. Si possono mettere "uno in fila all'altro", attaccando la coda del successivo alla punta del precedente, e si prende come risultato il vettore che parte dalla coda del primo e arriva alla punta dell'ultimo, metodo detto
coda-punta, oppure si applicano tutti nello stesso punto e si usa la regola del
parallelogrammo. Anche questa è tutta roba vera! Un caso particolare è quello di qualunque coppia di forze: queste per definizione hanno uguale modulo e direzione, ma verso opposto. La risultante per quanto detto è nulla, sono due vettori che sommati fanno zero e non ci si deve far trarre in inganno dal diverso punto di applicazione. In definitiva una coppia non induce alcuna accelerazione sul centro di massa, il quale se è fermo deve rimanere fermo. Quindi la coppia, che indurrà una rotazione sul corpo rigido, gliela farà fare attorno al centro di massa che deve rimanere fermo, privo di accelerazione!!
Per quanto possa sembrare strano è così, faccio un disegno che mette a nudo il paradosso:
se io a questo disco, immaginiamo che sia nello spazio in assenza di gravità, il cui baricentro è evidentemente il punto rosso, applico la coppia in verde, per strano che possa essere il disco ruota attorno al punto rosso!! Perché il punto rosso non si può muovere, soggetto com'è ad un insieme di forze di risultante nulla!! Credeteci, è vero!!