In a lezziò di fisica precedente, avemu studiatu i temi di a dinamica di e particelle è di a dinamica rotazionale . In a dinamica di e particelle, avemu studiatu e particelle in muvimentu traslazionale ( muvutu rettilineu , muvimentu circulare , muvimentu parabolicu ). In a dinamica rotazionale, avemu studiatu i corpi rigidi in rotazione. In questu tema, avemu studiatu l'uggetti in equilibriu. Ci sò dui tipi d'equilibriu, vale à dì l'equilibriu staticu è l'equilibriu dinamicu. Sicondu a prima lege di Newton, un ughjettu hè in equilibriu staticu s'ellu hè à riposu è un ughjettu hè in equilibriu dinamicu s'ellu si move à una velocità costante. Questu articulu si cuncentra di più nantu à a discussione di l'equilibriu staticu (uggetti stazionarii).
U cuncettu d' equilibriu di u corpu rigidu hè una cunniscenza basica assai impurtante è hà parechje applicazioni in a vita di tutti i ghjorni, in particulare in u campu di l'ingegneria. Capisce è calculà e forze chì agiscenu nantu à un ughjettu in un statu d'equilibriu staticu hè assai impurtante, in particulare per l'esperti tecnichi (architetti o ingegneri). Quandu si cuncepisce qualcosa, ch'ellu sia un edifiziu, un ponte, un veiculu, ecc., l'architetti o l'ingegneri calculanu ancu attentamente se a struttura di un edifiziu, veiculu, ponte, ecc., hè capace di resiste à e forze chì agiscenu nantu à ella in modu chì ùn si crolli.
Esempiu di prublemi
1. Cunsiderate l'imagine seguente! Una canna di 1,5 kg hè incernierata perpendicolarmente à u muru à una estremità, è una lanterna hè appesa à una certa distanza da a cerniera. A tensione in a corda per mantene a canna in equilibriu hè...
Discussione
Hè cunnisciutu:
Massa di carica (m1 ) = 2 kg
Massa di a canna (m² ) = 1,5 kg
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²
Pesu di carica (w1) = (2)(10) = 20 Newton
Pesu di a barra (w2 ) = (1,5)(10) = 15 N
Quistione: A magnitudine di a tensione in a corda in modu chì a verga sia in equilibriu
Risposta:
A lunghezza di a corda hè calculata cù a formula pitagorica:
Calcula a forza di tensione di a corda (T ):
Selezziunate l'asse di rotazione à a cerniera. Cunsiderate u mumentu di a forza chì agisce nantu à a barra.
Mumentu di Forza 1:
τ 1 = w 2 r 2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
U mumentu di a forza 1 face chì a verga roti in sensu orariu in modu chì u mumentu di a forza 1 abbia un segnu negativu.
Mumentu di Forza 2:
τ 2 = w 1 r 1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
U mumentu di a forza 2 face chì a verga roti in sensu orariu in modu chì u mumentu di a forza 1 abbia un segnu negativu.
Mumentu di Forza 3:
τ 3 = T r 3 sin θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
U mumentu di a forza 3 face chì a verga roti in sensu antiorariu in modu chì u mumentu di a forza 3 abbia un segnu pusitivu.
Per chì u sistema sia stazionariu, u mumentu risultante di a forza ( Στ) = 0
Στ = 0
τ1 + τ2 + τ3 = 0
– 6 – 12 + 0,48T = 0
– 18 + 0,48T = 0
0,48T = 18
T = 18/ 0,48
T = 37,5 Newton
Fonte di a dumanda:
Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale
