EINSTEIN PRESENTATION

forza centripeta e forza centrifuga

Lavoro svolto da Sofia Angelini, Melissa Baroni, Virginia Bernini, Marta Bigazzi e Camilla Bimbi

introduzione

La forza centripeta e la forza centrifuga sono due forze che si manifestano quando un corpo compie una traiettoria circolare. Infatti la forza centripeta è la forza uguale e contraria alla forza centrifuga, agisce nella stessa direzione ma in senso opposto. Nelle slide successive andremo a spiegare nel dettaglio le differenze tra le due forze.

quesito 1

01

Spiega le differenze sostanziali tra forza centrifuga e forza centripeta: quale delle due è la forza reale?

forza centrifuga e centripeta: cosa sono?

La forza centripeta è diretta verso il centro della circonferenza tracciata dal corpo, e gli impedisce di muoversi in modo rettilineo uniforme. La formula è: Fc= m·ac, dove ac=v^2\R è l’accelerazione centripeta.

La forza centrifuga è una forza apparente a cui ogni corpo è sottoposto quando si trova a percorrere una traiettoria curvilinea ad una data velocità.

02

Quando percorro un’auto in curva è presente l’attrito radente, che trattiene l’auto e le fa percorrere una traiettoria circolare. Per quale motivo non è presente l’attrito volvente, dato che lo pneumatico ruota?

quesito 2

VS

Attrito volvente

Attrito radente

La forza di attrito volvente si manifesta quando due corpi non perfettamente elastici rotolano, senza strisciare, l'uno sull'altro. Spesso si manifesta insieme all’attrito radente.

L’attrito radente è una forza che si oppone al movimento o allo spostamento di un corpo relativo alla superficie su cui si trova. Essa dipende dal coefficiente di attrito statico e dalla forza premente con cui un auto, in questo caso, preme sul piano di appoggio.

esercizio 1

Quando un’auto percorre una curva, la sua traiettoria è circolare grazie all’attrito radente, che funge da forza centripeta. La forza di attrito radente massima, che lo pneumatico può reggere prima che la gomma si stacchi, è Fa rad st max = μrad stmg, dove μrad st è il coefficiente di attrito radente e m è la massa dell’auto. La forza centripeta è data da Fc = m·ac, dove ac =v^2/R è l’accelerazione centripeta. Trova una formula che metta in relazione la velocità dell’auto al raggio della circonferenza che rappresenta la curva.

primo esercizio

La macchina riesce ad affrontare la curva grazie alla forza di attrito, la quale esercita una spinta verso il centro della circonferenza. Essendo l’unica forza che agisce lungo l’asse X corrisponde alla forza centripeta (Fc).

Fc=m·ac dove ac=V^2/r μrad m·g=m (V^2/r) ottengo quindi che: v= √μrad·g·r

secondo esercizio

Nelle montagne russe esiste il giro della morte: il treno percorre un binario circolare e, a un certo punto, questo si capovolge! Quando il trenino raggiunge il picco, la forza centripeta è pari alla forza di gravità. Trova una formula che metta in relazione la velocità del trenino e il raggio della circonferenza che rappresenta il giro della morte

Sul picco agisce il peso che puntando al centro , ed essendo solo è la forza centripeta.

Sapendo che Fc=m ac ottengo che: mg=m v^2/r Andando a semplificare le m, otterremo v^2=g r Essendo v elevato alla seconda vado a mettere sotto radice entrambi i membri, così otterrò la formula finale che metterà in relazione la velocità e il raggio della circonferenza.

conclusioni

-relazione tra velocità e raggio della circonferenza che rappresenta la curva v= √μrad·g·r -relazione tra velocità e il raggio della circonferenza che rappresenta il giro della morte: v=√g· r

-L'attrito radente si oppone allo spostamento di un corpo sulla superficie su cui si trova

La forza centripeta agisce nella stessa direzione ma in senso opposto rispetto alla forza centrifuga. Quest'ultima si dice apparente, in quanto percepibile solo dall'interno del sistema di riferimento.

-L'attrito volvente agisce su due corpi che rotolano l'uno sull'altro

fine

grazie dell'attenzione!