Due dischi si agganciano: il momento angolare si conserva
Un disco gira attorno a un asse verticale; un secondo disco, fermo, gli cade sopra. L’attrito fra i due frena il primo e fa partire il secondo finché non girano insieme. Le forze fra i dischi sono interne: il momento angolare totale si conserva. È un urto anelastico di rotazione, e una parte dell’energia diventa calore.
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energia persa: I₂ / (I₁ + I₂)
I momenti dell’attrito fra i dischi sono interni: uguali e opposti, frenano uno e accelerano l’altro. Il momento angolare totale non cambia: I₁ ω = (I₁ + I₂) ω’. Nel grafico si vede ω₁ scendere e ω₂ salire fino a incontrarsi.
È l’analogo di un urto completamente anelastico fra due carrelli: la quantità di moto diventa il momento angolare, la massa il momento d’inerzia. Con dischi dello stesso raggio I è proporzionale alla massa, e ω’ = M₁ ω / (M₁ + M₂).
L’energia invece non si conserva: finché strisciano, l’attrito scalda le superfici. La frazione persa è I₂ / (I₁ + I₂), la stessa formula dell’urto anelastico con il secondo carrello fermo. Succede nella frizione dell’automobile quando si stacca il pedale.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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