Macchine semplici che passione 2 parte di Oriana

Macchine semplici che passione! 2° parte di Oriana Pagliarone

Prima una parentesi sui vettori… con Nick Mars nell’accampamento indiano!

Parte prima di Oriana Pagliarone

Oggi Nick Mars vuole fare una passeggiata e arriva vicino al fiume che scorre nei pressi di casa sua.

Sulla riva scorge due strani personaggi: sono due piccoli indiani. «Salve, mi chiamo Nick e voi chi siete? » «Siamo Indy e Endy e abitiamo nella riserva indiana qui vicino. »

Nick osserva i due ragazzini dalla pelle ambrata e si accorge che stanno armeggiando vicino ad una barca, anzi una canoa, proprio come quelle che si vedono nei film degli indiani.

«Cosa state facendo? » , Nick è sempre molto curioso. «Dobbiamo portare questa canoa lungo il fiume fino all’accampamento, ma abbiamo perso la pagaia ed allora stiamo pensando di trascinarla con delle corde. »

Nick è alquanto perplesso: «Se legate la corda alla prua della canoa, sarete costretti a camminare nel letto del fiume, che per fortuna non è profondo in questo periodo, ma vi bagnerete lo stesso fino al collo!

«Ah! Piccolo Nick, non sai che possiamo trascinare la canoa senza bagnarci neanche un po’? Ora ti spieghiamo come. » , Endy si affretta a dire a Nick.

«Usiamo le frecce per rappresentare le forze che agiscono sui corpi, d’altra parte siamo indiani, no? Invece di immergerci nel fiume e di trascinare la canoa con una forza rappresentata dalla freccia nella direzione del corso del fiume,

facciamo in questo modo: Indy resta su una sponda, mentre io corro sull’altra sponda del fiume attraversando il ponticello qui vicino, dopo aver legato due corde alla prua della canoa, poi tiriamo contemporaneamente e la canoa si sposterà lungo il fiume, nella direzione della diagonale del parallelogramma delle forze che agiscono sulla canoa. »

Video «Sorprendente ! Ho capito che potete usare la tua forza e quella di Indy per spostare la canoa senza bagnarvi, e ho visto che effettivamente la canoa si muove lungo il fiume, ma non ho capito la storia della diagonale del parallelogramma! Ma cos’è il parallelogramma? »

«Questo te lo spiego io» , dice prontamente Indy, desiderosa di aiutare Nick. «Devi sapere che un parallelogramma è un figura geometrica di quattro lati, con i lati opposti paralleli.

E questa sono le diagonali del parallelogramma

Noi rappresentiamo le forze con le frecce e hai visto che quando applico due forze ad un corpo, per esempio la canoa, questo si sposta in una direzione, ma posso sostituire le due forze con la forza rappresentata dalla diagonale del parallelogramma delle due forze ed ottenere lo stesso risultato.

Se questa forza è neutralizzata da una uguale e contraria si ottiene l’equilibrio del corpo.

«Nick, vuoi fare con me un esperimento? » , Endy vuole che Nick sia convinto della regola del parallelogramma. «Certo, volentieri» «Allora prendi 3 chiodi uguali, legali con un cordoncino e disponili su di una base in modo che non tocchino terra, unisci i 3 cordoncini ad un anello e spostali in modo che l’anello sia in equilibrio.

Forza equilibratrice Equilibrio Forza peso del chiodo Risultante delle forze peso dei 2 chiodi

Vedi come sono importanti le frecce!

Video scomposizione delle forze

Piano inclinato

Scompongo la forza peso nelle componenti parallela e perpendicolare al piano inclinato -F F L’unica forza efficace è la componente F parallela al piano inclinato che è minore di P anzi… h P l P : F = l : h F = P h/l Per equilibrare il peso P basta quindi una forza uguale e contraria a F

F = P h/l = 5 x 3 / 5 = 3 h = 3 l = 5 5 4 3

Video macchine semplici : esperimento di Stevino 3°-6°minuto ; Piano inclinato 8°-10° minuto

Piano inclinato: esperimento di Stevino Anche togliendo la parte inferiore della catena il sistema resta in equilibrio. Il peso della catena sul cateto maggiore è equilibrato dal peso della catena sul cateto minore. Dimostrato il vantaggio del piano inclinato senza …calcoli