La fisica in strada
Mario Anaclerico, Alberto Baruzzi, Nicola Di Domenico, Angelica Sofia Gallo, Annamaria Palumbo e Gabriele Rescigno
Che ruolo ha l'attrito nella dinamica dei mezzi stradali?
Ruolo dell'attrito
L'attrito gioca un ruolo assolutamente fondamentale nella dinamica dei mezzi stradali, senza di esso i veicoli non potrebbero muoversi, curvare o frenare. In sostanza, l'attrito é l'unico mezzo attraverso cui il veicolo può scambiare forza con il terreno per controllare il proprio movimento.
Quando il veicolo è in movimento, si manifestano principalmente 2 forme di attrito tra lo pneumatico e l'asfalto: -attrito statico: si genera quando il battistrada dello pneumatico "aggrappa" l'asfalto senza slittare e permette il controllo ottimale sel veicolo curante le varie fasi di guida (accelerazione, frenata, curva); -attrito radente: si verifica quando lo pneumatico perde aderenza e inizia a scivolare sulla superficie (slittamento). É generalmente inferiore a quello statico, ciò significa che una volta che l'auroto inizia a slittare si perde il controllo e la direzione;
Quali fattori condizionano i valori dell'accelerazione massima?
Accelerazione max
L'accelerazione massima di un veicolo è strettamente limitata dalla quantità di aderenza che gli pneumatici riescono a generare con il fondo stradale. Questo limite fisico è governato dalla legge d'attrito, per cui la forza massima scaricabile a terra dipende dal coefficiente di aderenza e dal peso che grava sulle ruote motrici: 𝐹𝑠,𝑚𝑎𝑥=𝜇𝑠×𝐹𝑁
I fattori
I singoli fattori che condizionano questo valore sono: -il fondo stradale (tipo di asfalto): che determina la capacità della gomma di "ingranare" con la superficie. -gli pneumatici: che sono l'unico punto di contatto tra il veicolo e la strada che vanno cambiati a seconda della situazione per una prestazione migliore (gomme invernali, gomme da pista, per evitarne l'usura). Anche la pressione di gonfiaggio fa la sua parte, infatti se errata, riduce l'area dell'impronta a terra, concentrando il carico e riducendo l'aderenza complessiva;
-elementi contaminanti (acqua, olio, ghiaccio): la presenza di elementi estranei tra la gomma e l'asfalto interrompe il contatt diretto, abbassando drasticamente il coefficiente 𝜇𝑠 e, di conseguenza, l'accelerazione massima. L'acqua funge da lubrificante e il coefficiente di aderenza si dimezza (da fermo), in velocità invece si azzera. L'olio ha una viscosità elevatissima e non può essere espulso dal battistrada come l'acqua, creando una pellicola scivolosa permanente. Facendo così crollare i valori del coefficiente di attrito vivini allo 0. Il ghiaccio rappresenta la condizione più estrema in assoluto e il coefficiente di aderenza statico scende a valori critici.
Quale formula descrive il valore dell'accelerazione massima?
Formula
La formula che descrive l'accelerazione massima longitudinale di un veicolo si ricava unendo il secondo principio della dinamica di Newton con la legge d'attrito: amax=μs⋅g dove μs è il coefficiente di aderenza tra lo pneumatico e l'asfalto e g è l'accelerazione di gravità (9,8).
Cosa c'entra la matematica nell'agenda 2030?
Agenda 2030
L'agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile è un programma d'azione firmato nel settembre 2015 dai governi dei 193 paesi membri dell'ONU, articolato in 17 obbiettivi da raggiungere entro il 2030.Non è solo un manifesto puramente politico, sociale o ecologista. In realtà la matematica e la statica sono il motore invisibile senza il quale l'intera agenda rimarrebbe solo una lista di buone intenzioni. Infatti grazie ad esse possono avvenire le misurazioni e i monitoraggi, si usano per simulare l'interazione tra atmosfera, oceani e terre emerse, dandoci anche un quadro per le previsioni future in base a questi dati.
La matematica viene usata anche per ottimizzare le risorse (acqua, cibo ed energia) per motivi agricoli ma anche per evitare sprechi e per sfruttare energie rinnovabili. La statistica diviene indispensabile nell'analisi dei dati per scovare ingiustizie sociali ed epidemologiche e ancora una volta nel contesto delle "Smart Cities" dove la statistica multivariativa e il machine learning amalizzano questi flussi di dati per ottimizzare i tempi dei semafori, ridurre il traffico, ridurre l'inquinamento urbano e ancora tanto altro.
Sezione 2
Domande multiple
L'attrito radente tra pneumatici e strada:
B è necessario per controllare il veicolo senza l'attrito la macchine non può frenare, accelerare ecc...
Per studiare il moto di un veicolo:
D vengono usati sia il 2 sia il 3 principio. vengono usati entrambi perché il 3 spiega come si genera la forza che fa muovere l'auto e il 2 spiega cosa succede al veicolo quando viene applicata quella forza.
Durante una frenata:
C la forza della frenata è limitata dalle condizioni dell'auto e della strada. ovviamente dipende dal tipo di materiale delle 2 superfici me dalle condizioni, ad esempio se le ruote sono bagnate o consumate.
Assumiamo che il coefficiente di attrito statico tra pneumatici e asfalto sia uguale a 1. Allora l'auto può frenare con un'accelerazione massima di modulo:
B 9,8 m/s perché l'accelerazione massima è a=μs⋅g. Con coefficiente di attrito μ=1⋅9,8=9,8m/s
Gli pneumatici:
D quando sono usurati sono soggetti più facilmente all'aquaplaning. perché gli pneumatici usurati hanno meno aderenza al battistrada e smaltiscono peggio l'acqua, quindi sono più soggetti all'aquaplaning.
Nella fase di accelerazione:
B è inutile far slittare le ruote. perché per accelerare serve attrito tra le ruote e l'asfalto; far slittare le ruote non aumenta l'accelerazione e quindi è inutile.
Grazie per l'attenzione!
Fine
La fisica in strada
ange
Created on May 31, 2026
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La fisica in strada
Mario Anaclerico, Alberto Baruzzi, Nicola Di Domenico, Angelica Sofia Gallo, Annamaria Palumbo e Gabriele Rescigno
Che ruolo ha l'attrito nella dinamica dei mezzi stradali?
Ruolo dell'attrito
L'attrito gioca un ruolo assolutamente fondamentale nella dinamica dei mezzi stradali, senza di esso i veicoli non potrebbero muoversi, curvare o frenare. In sostanza, l'attrito é l'unico mezzo attraverso cui il veicolo può scambiare forza con il terreno per controllare il proprio movimento.
Quando il veicolo è in movimento, si manifestano principalmente 2 forme di attrito tra lo pneumatico e l'asfalto: -attrito statico: si genera quando il battistrada dello pneumatico "aggrappa" l'asfalto senza slittare e permette il controllo ottimale sel veicolo curante le varie fasi di guida (accelerazione, frenata, curva); -attrito radente: si verifica quando lo pneumatico perde aderenza e inizia a scivolare sulla superficie (slittamento). É generalmente inferiore a quello statico, ciò significa che una volta che l'auroto inizia a slittare si perde il controllo e la direzione;
Quali fattori condizionano i valori dell'accelerazione massima?
Accelerazione max
L'accelerazione massima di un veicolo è strettamente limitata dalla quantità di aderenza che gli pneumatici riescono a generare con il fondo stradale. Questo limite fisico è governato dalla legge d'attrito, per cui la forza massima scaricabile a terra dipende dal coefficiente di aderenza e dal peso che grava sulle ruote motrici: 𝐹𝑠,𝑚𝑎𝑥=𝜇𝑠×𝐹𝑁
I fattori
I singoli fattori che condizionano questo valore sono: -il fondo stradale (tipo di asfalto): che determina la capacità della gomma di "ingranare" con la superficie. -gli pneumatici: che sono l'unico punto di contatto tra il veicolo e la strada che vanno cambiati a seconda della situazione per una prestazione migliore (gomme invernali, gomme da pista, per evitarne l'usura). Anche la pressione di gonfiaggio fa la sua parte, infatti se errata, riduce l'area dell'impronta a terra, concentrando il carico e riducendo l'aderenza complessiva;
-elementi contaminanti (acqua, olio, ghiaccio): la presenza di elementi estranei tra la gomma e l'asfalto interrompe il contatt diretto, abbassando drasticamente il coefficiente 𝜇𝑠 e, di conseguenza, l'accelerazione massima. L'acqua funge da lubrificante e il coefficiente di aderenza si dimezza (da fermo), in velocità invece si azzera. L'olio ha una viscosità elevatissima e non può essere espulso dal battistrada come l'acqua, creando una pellicola scivolosa permanente. Facendo così crollare i valori del coefficiente di attrito vivini allo 0. Il ghiaccio rappresenta la condizione più estrema in assoluto e il coefficiente di aderenza statico scende a valori critici.
Quale formula descrive il valore dell'accelerazione massima?
Formula
La formula che descrive l'accelerazione massima longitudinale di un veicolo si ricava unendo il secondo principio della dinamica di Newton con la legge d'attrito: amax=μs⋅g dove μs è il coefficiente di aderenza tra lo pneumatico e l'asfalto e g è l'accelerazione di gravità (9,8).
Cosa c'entra la matematica nell'agenda 2030?
Agenda 2030
L'agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile è un programma d'azione firmato nel settembre 2015 dai governi dei 193 paesi membri dell'ONU, articolato in 17 obbiettivi da raggiungere entro il 2030.Non è solo un manifesto puramente politico, sociale o ecologista. In realtà la matematica e la statica sono il motore invisibile senza il quale l'intera agenda rimarrebbe solo una lista di buone intenzioni. Infatti grazie ad esse possono avvenire le misurazioni e i monitoraggi, si usano per simulare l'interazione tra atmosfera, oceani e terre emerse, dandoci anche un quadro per le previsioni future in base a questi dati.
La matematica viene usata anche per ottimizzare le risorse (acqua, cibo ed energia) per motivi agricoli ma anche per evitare sprechi e per sfruttare energie rinnovabili. La statistica diviene indispensabile nell'analisi dei dati per scovare ingiustizie sociali ed epidemologiche e ancora una volta nel contesto delle "Smart Cities" dove la statistica multivariativa e il machine learning amalizzano questi flussi di dati per ottimizzare i tempi dei semafori, ridurre il traffico, ridurre l'inquinamento urbano e ancora tanto altro.
Sezione 2
Domande multiple
L'attrito radente tra pneumatici e strada:
B è necessario per controllare il veicolo senza l'attrito la macchine non può frenare, accelerare ecc...
Per studiare il moto di un veicolo:
D vengono usati sia il 2 sia il 3 principio. vengono usati entrambi perché il 3 spiega come si genera la forza che fa muovere l'auto e il 2 spiega cosa succede al veicolo quando viene applicata quella forza.
Durante una frenata:
C la forza della frenata è limitata dalle condizioni dell'auto e della strada. ovviamente dipende dal tipo di materiale delle 2 superfici me dalle condizioni, ad esempio se le ruote sono bagnate o consumate.
Assumiamo che il coefficiente di attrito statico tra pneumatici e asfalto sia uguale a 1. Allora l'auto può frenare con un'accelerazione massima di modulo:
B 9,8 m/s perché l'accelerazione massima è a=μs⋅g. Con coefficiente di attrito μ=1⋅9,8=9,8m/s
Gli pneumatici:
D quando sono usurati sono soggetti più facilmente all'aquaplaning. perché gli pneumatici usurati hanno meno aderenza al battistrada e smaltiscono peggio l'acqua, quindi sono più soggetti all'aquaplaning.
Nella fase di accelerazione:
B è inutile far slittare le ruote. perché per accelerare serve attrito tra le ruote e l'asfalto; far slittare le ruote non aumenta l'accelerazione e quindi è inutile.
Grazie per l'attenzione!
Fine