mercoledì 20 maggio 2009

accelerazione centripeta e forza centrifuga

Carissimi,
arrivo un po' in ritardo visto che ieri c'è stato il vostro compitino di meccanica..ma non è mai troppo tardi quando c'è un'occasione per imparare.
Io abito in una residenza universitaria e, come in tutte le residenze universitarie che si rispettino, c'è una lavanderia comune.
La nostra ha tre lavatrici e stamane le ho messe su tutte e tre. Aspettavo che una delle tre finisse il prelavaggio così da aggiungerci solo in seguito dell'altro bucato e...eureka!
Mi è venuto in testa un modo semplice per raccontarvi perché l'accelerazione del moto circolare (p.e. uniforme) è centripeta, mentre quando analizziamo le forze agenti su un corpo in rotazione è presente una forza centrifuga..come quella della centrifuga della lavatrice, appunto.
Si tratta semplicemente del punto di vista da cui si analizza il moto.
Vi faccio un esempio che spero sia naturale per tutti. Spero che tutti quanti, almeno una volta nella vostra vita, abbiate preso un aereo o siate andati in auto con una persona dalla guida sportiva, o ancora siate andati sulle montagne russe. Insomma, spero che abbiate vissuto, sulla vostra pelle, l'accelerazione rettilinea del mezzo (dell'aereo ad esempio).
Sulla pista di rollaggio l'aereo prende velocità, cioè accelera, direbbe una persona che da fuori vedesse il moto: mentre chi sta dentro all'aereo cosa sente? Non si muove mica rispetto all'aereo, è fermo nel suo sistema di riferimento, ma sente una forza che lo spinge contro il seggiolino, una forza opposta al verso in cui si sta compiendo l'accelerazione.
Lo diceva Einstein nella sua Relatività generale: l'aereo in accelerazione e la terra non sono due riferimenti tra loro inerziali e quello che per uno sono accelerazioni (osservatore a terra) per l'altro sono forze (osservatore nell'aereo) nel verso opposto.
Siete pronti per tornare alla lavatrice, cioè ai moti circolari?
Un osservatore esterno vede il moto compiersi su una traiettoria circolare in cui si realizza un'accelerazione centripeta dell'oggetto dovuta alla variazione di direzione della velocità (anche quando in modulo è costante). Che cosa sentiamo se ci mettiamo nei panni dell'oggetto in rotazione, che rispetto all'osservatore esterno non è un altro osservatore inerziale? Esso, che è fermo nel suo sitema di riferimento, vive la sua rotazione come una forza che la spinge nel verso opposto all'accelerazione vista dall'esterno, dunque se la vive come una forza centrifuga.
Un caro abbraccio e spero che questo racconto vi sia piaciuto.
Ciao
Antonella

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