Domanda sull'attrito....

[ALIEN3]

Perchè se tiro un calcio ad un pallone leggero va meno di un pallone più pesante (Ipotizzando che applichi a tutti e due la stessa energia)??? Inoltre è possibile calcolare l'attrito che preme sui due diversi palloni???? Che cosa influenza l'attrito di un oggetto in movimento?????


Byezzzzzzzzzzzzz

[wacko]

Per l'attrito viscoso di un corpo che si muove in un fluido (come l'aria):
F=b*V^2
La forza di attrito e uguale al quadrato della velocità per b che dovrebbe essere un coefficiente che tiene conto della penetrazione aerodinamica del corpo e altri parametri.

[m4arco]

provo un azzardo: quantità di moto.

se ad un oggetto applico una forza F che agisce su di esso per un periodo di tempo, es. deltaT, avrò che la quantità di moto è data dal prodotto

Quantità di moto= F x deltaT= massa x velocità.

Aumentando la massa la quantità di moto aumenta e quindi mantiene l'impulso più a lungo.

Per l'attrito. Se te calci sto pallone in aria, l'attrito è caratterizzato dalla resistenza dell'aria. La formula mi spiace ma non la sò

Se lo fai rotolare su un piano, l'attrito radente, ovvero il contatto fra terreno e pallone, e quello dovuto sempre all'aria. In questo caso fai un diagramma di corpo libero per ricavare la forza normale e la forza tangenziale sul piano di scorrimento.

Spero che quello che ho scritto sia giusto...sono un pò a digiuno di fondamenti di meccanica.

ciaoz

[ALIEN3]

Thanks. Comunque per l'attrito su wiki ho trovato la legge di strokes che afferma:

-F=6*3,14*n*r*v^2

E' Valida per la sfera e n rappresenta il coefficiente di viscosità, r il raggio della sfera e v la velocità della sfera rispetto al fluido. Il risultato è una forza negativa che va sottrata alla quantità di moto. Se il risultato della quantità di moto-F è negativo significa che il corpo incontra troppa resistenza nel fluido e conseguentemente si fermerà prima.

Byezzzzzzzzzzzzzzzzzzz

[uC.ArTaX]

Ti rispondo con quello che ricordo di Fluidodinamica e di fisica.
Per 2 motivi:

1) Le forze di pressione, come la forza d'attrita esercitata da un fluido dipendono dalla superficie e non dalla massa, come invece accade per la forza peso. Quando scrivi l'equazione di newton "semplice"

Se F non contiene la massa (come nel caso dell'attrito di un fluido) l'accelerazione dipende dalla massa. In particolare

e quindi la decelerazione causata dall'attrito diminuisce all'aumentare della massa. Per esempio facendo tanti integrali complicati ( ) si viene a trovare che l'accelerazione di un corpo che cade nell'aria DIPENDE dalla massa (invece di solito una delle prime cose che ti dicono al liceo di fisica per farti "stupire" è che l'accelerazione non dipende dalla massa) e esiste una velocità massima alla quale il corpo tende, una velocità limite che diminuisce al diminuire della massa. Per farti un esempio le nuvole non galleggiano ma sono costituite da tante piccolissime goccioline che "cadono" verso terra ma con una velocità limite molto bassa che in pratica si tiene conto solo delle correnti d'aria nello studiare il moto delle nuvole.

2) Per lo stesso motivo per cui le palle da tennis hanno il "pelo".

Innanzi tutto l'attrito che esercita un fluido (come l'aria) su un corpo dipende da vari fenomeni. Per esempio se consideriamo gli aerei l'attrito più influente alle basse velocità è quello indotto dai vortici che si formano dalle ali, mentre per le sfere (o palle propriamente dette) l'attrito deriva per la maggior parte dalle forze tangenziali che nascono sulla superficie di un corpo all'interno dello strato limite (definizione da Wikipedia) e dai vortici che si creano dietro la sfera a causa del distacco dello strato limite.

Ora si scopre che se il regime del moto all'interno dello strato limite diventa da laminare a turbolento la velocità del flusso aerodinamico aumenta e il distacco della vena fluida avviene più tardi, riducendo in poche parole i vortici dietro la palla e quindi l'attrito. Esiste una velocità per cui il regime diventa turbolento e si trova che questa velocità diminuisce se la superficie del corpo passa da liscia a rugosa.
Quindi se gioco a pingo pong e faccio una schiacciata, la palla è liscia e non raggiunge la velocità necessaria a far diventare il moto turbolento, perché è alta. Se uso una palla da tennis, oltre a essere più pesante (vedi punto 1) è anche pelosa, quindi il moto diventa turbolento più facilmente e questo (nonostante il nome "turbolento" ti faccia sembrare il contrario) diminuisce i vortici e quindi la resistenza.

Ricapitolando ci sono due motivi.
Massa: a parità di materiale, forma e dimensioni un corpo più pesante è meno decelerato
Superficie: a parità di forma e massa un corpo rugoso ha meno resistenza.

Spero di essere stato chiaro, ho cercato di spiegare il più chiaro possibile mantenendo però i concetti di fluidodinamica e fisica.

(adesso cerco anche immagini che possano esemplificare alcune cose)

[uC.ArTaX]

Ho trovato solo questa immagine ( ), in cui si fa vedere la dipendenza dalla rugosità

[ALIEN3]

Ecco spiegato perchè nel golf si usino queste palline: meno attrito con l'aria. Sarebbe bello trovare anche paragoni tra sfera e un proiettile per vedere l'effetto della aereodinamicità di quest'ultimo.

Byezzzzzzzzzzzzz

[ironmanu]

Originariamente inviato da ALIEN3

Ecco spiegato perchè nel golf si usino queste palline: meno attrito con l'aria. Sarebbe bello trovare anche paragoni tra sfera e un proiettile per vedere l'effetto della aereodinamicità di quest'ultimo.

Byezzzzzzzzzzzzz

beh non è proprio meno attrito con l'aria.
semplicemente la superficie rugosa ritarda il distacco dello strato limita turbolento.
poiche dopo il distacco la pressione "cala" di botto,è evidente che la differenza con la pressione nella zona anteriore alla pallina genera una forza in direzione opposta a quella del moto.
quindi più' ritardo il distacco dello strato limite più diminuisco la superficie soggetta alla zona depressa e di conseguenza l'entità della forza contraria risultante.

[ironmanu]

Originariamente inviato da ALIEN3

Perchè se tiro un calcio ad un pallone leggero va meno di un pallone più pesante (Ipotizzando che applichi a tutti e due la stessa energia)??? Inoltre è possibile calcolare l'attrito che preme sui due diversi palloni???? Che cosa influenza l'attrito di un oggetto in movimento?????


Byezzzzzzzzzzzzz

perchè a parità di velocità di distacco dal tuo piede quello con piu' massa ha più energia cinetica da dissipare.

A parità di condizione superficiale dei due palloni,la resistenza alla penetrazione del fluido è la stessa se hanno lo stesso diametro.naturalmente essa varia con la velocità della palla.
La forza resistente "se ne frega" della massa della palla,nel senso che non dipende da quella ma da:
-Cx del corpo
-Sezione fronte aria
-velocità
-caratteristiche del fluido (viscosità ecc..)

[momo-racing]

Originariamente inviato da ALIEN3

Ecco spiegato perchè nel golf si usino queste palline: meno attrito con l'aria. Sarebbe bello trovare anche paragoni tra sfera e un proiettile per vedere l'effetto della aereodinamicità di quest'ultimo.

Byezzzzzzzzzzzzz

nel caso del proiettile si entra nel campo del moto transonico e supersonico ed il tutto si incasina molto rendendo poco costruttivo il confronto tra i due casi.