In un sistema di riferimento cartesiano ho due aste rigide sottili ed omogenee AB e CD, ciascuna di massa m e lunghezza 2l, in grado di muoversi nel piano verticale Oxy mantenendo l'estremo A vincolato a scorrere sul semiasse positivo delle y e gli estremi B e C vincolati a scorrere rispettivamente sui semiassi positivo e negativo delle x.Si suppone che tutto il sistema ruoti attorno all'asse y con velocità angolare costante omega.
Come faccio a calcolare il potenziale della forza centrifuga? Potete scrivermi i calcoli per favore?
Grazie a tutti...
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La forza centrifuga nel riferimento relativo e' conservativa quando il sistema si muove con moto circolare ed uniforme rispetto al riferimento assoluto. In questo caso il lavoro puo' essere scritto come differenziale esatto di un potenziale.
Per una particella di massa m rotante con velocita' angolare w attorno ad un asse ed essendo r la distanza della particella dall'asse
dl = d ( 1/2 m w^2 r^2 + Costante)
da cui il potenziale (scegliendo la costante nulla)
V(r) = 1/2 m w^2 r^2
Come puoi notare se il sistema ruota a w costante rispetto al sistema assoluto il potenziale e' uguale all'energia associata al moto di trascinamento del punto.
Questo vale per ogni punto di un corpo continuo ed il potenziale centrifugo e' la somma del potenziale di ogni punto, quindi per un corpo il potenziale centrifugo e'
V(r) = 1/2 I w^2
dove I e' il momento d'inerzia rispetto all'asse di rotazione.
In generale U(r) = T'
il potenziale centrifugo per un corpo che ruota a w costante e' l'energia cinetica del moto di trascinamento.