asta sottile omogenea di lunghezza l = 3 e massa mc = 2.0 kg è tenuta ferma in posizione inclinata di un angolo teta = 1.0 rad

asta sottile omogenea di lunghezza l = 3 e massa mc = 2.0 kg è tenuta ferma in posizione inclinata di un angolo teta = 1.0 rad

rispetto al piano orizzontale. Dalla punta della canna pende lungo la verticale una porzione di lenza (massa trascurabile) di lunghezza l1 = 1.4 m alla quale è appeso un piombo di massa m = 153 kg.
determinare la forza e il momento che occorre applicare alla base della canna per sostenerla in condizioni statiche

il lavoro necessario per aumentare l'inclinazione della canna da 1,0a 1,2 rad si può calcolare in base al risultato del punto 1). Invece di calcolare quindi gli spostamenti in verticale del centro di massa della canna e del piombo appeso di 153 g*981 cm/s^2 (che può essere un poco complicato dal punto di vista analitico), basta moltiplicare il momento di equilibrio, prima calcolato, applicato alla base della canna, per l'angolo di rotazione che è (1,2 -1,0)=0,2 rad; L=M*0,2 rad. A questo lavoro va poi aggiunto il lavoro per sollevare quel piombo appeso da 1,4 m a 0,8 m (rispetto alla punta della canna). Entrambi i due lavori sono negativi, perché si riferiscono al sollevamento di forze peso. P.S. per una forza il lavoro è = forza*spostamento, per una coppia/momento è = momento*rotazione.

il momento di equilibrio è 19 N*m, quindi per una rotazione antioraria di 0,2 rad il suo lavoro è 19 N*m*0,20 rad=3,8 N*m (positivo per chi regge la canna ma negativo per il peso) a cui va sommato il lavoro per alzare il piombo = 1,5 N *(1,4-0,8) m=0,9 N*m. Totale 3,8+0,9=4,7 N*m (o Joule)

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pasquale.clarizio

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