Ciao a tutti e benvenuti in questo nuovo video, sono Valentino. Oggi parliamo della tensione dei fili in questa nuova video lezione del corso di fisica. Mi raccomando, iscrivetevi al canale, lasciate like e seguitemi sui social, i link li trovate in descrizione. Inoltre in descrizione trovate anche il link del mio articolo sul mio sito riguardante la tensione dei fili per tutti coloro che preferiscono studiare su un articolo anziché vedere un video.
Vi lascio la scheda qui in alto a destra riguardante la playlist del corso di fisica. così che potete seguire tutti gli argomenti in modo ordinato. Detto questo, dopo l'intro, finalmente iniziamo a parlare della tensione di fili.
Buona visione! Oggi in questa nuova lezione parliamo della tensione di fili. Il filo è uno strumento che viene utilizzato moltissimo in fisica e che ci permette di trasferire la forza da un'estremità all'altra.
E con filo noi intendiamo fune o aste. E noi trattiamo... i fili ideali, cioè dalle proprietà inestensibili, cioè che la loro lunghezza è costante e le loro masse sono trascurabili.
Prendiamo per esempio un filo teso in guiede, così che capiamo meglio il concetto di tensione. Preso in esame questo filo, facciamo uno zoom. Immaginiamo che questo sia un pezzo di filo, ok?
E prendiamo in esame questo cubetto. questa partizione, questo piccolo pezzo di filo. Quindi prendiamo in esame questo elemento infinitesimo che chiamiamo ds. Questo pezzo di filo viene tirato dalle due parti restanti di filo e l'equilibrio statico richiede che le due forze, quindi questa e questa, che sono agenti, devono essere uguali sia in modulo che in direzione, ma con verso opposto. Quindi per qualsiasi elemento di filo il valore della tensione è lo stesso ovunque.
Quindi se prendiamo un estremo, queste due forze quali sono? Sono la forza e la tensione. Se noi ci troviamo in questa situazione invece dove c'è l'estremo, abbiamo la forza che tira magari questo filo verso destra e poi abbiamo la tensione che è, diciamo, avverso, opposto alla forza.
Nel caso in cui invece prendiamo tutto il filo, ok, abbiamo questa situazione qui. Abbiamo la forza B e la forza A che tirano sia a destra che a sinistra e abbiamo poi due tensioni, una negativa e una positiva. Se non ti bastano gli esercizi svolti che trovi sul canale, trovi in descrizione il link di un corso che ho creato io sul sito Udemy dalla durata da più di 3 ore, che ti permetterà di esercitarti ulteriormente. Il corso ha più di 500 studenti e quindi ti aspetto.
Per capire cosa offre il corso puoi vedere gratuitamente le prime 3 lezioni. Detto questo, torniamo a noi. Ora vediamo invece il caso di un filo teso in movimento. E come abbiamo detto prima, abbiamo sempre come ipotesi che il filo è inestensibile.
Se è inestensibile, allora ogni punto del filo, compreso gli estremi, hanno la stessa accelerazione. E nel caso in cui due corpi in movimento sono collegati da un filo teso, si muovono, per esempio, verso destra per via di una forza, avremo questa situazione. Dove abbiamo la forza?
Qui c'è una fune tra i due corpi e quindi la forza tira verso destra e quindi il blocco B avrà una tensione sul filo che va verso sinistra, il blocco A sente la forza del porta, diciamo, verso destra del corpo e avrà una tensione in risposta che sarà verso destra. Se scriviamo le equazioni che descrivono questi due corpi abbiamo che nel punto B la forza meno La tensione B è uguale a massa per accelerazione del blocco B, mentre per il blocco A sente la tensione A che è uguale a massa per accelerazione del blocco A. Essendo il filo teso ed inestensibile, le accelerazioni dei due corpi come la loro velocità sono uguali e quindi l'accelerazione di AB sarà uguale a quella di A. L'ipotesi che il filo abbia massa trascurabile fa sì che il prodotto massa per accelerazione risulti nullo per il filo e per qualsiasi porzione di esso.
Allora il valore della tensione durante il moto è lo stesso anche nello stato statico e anche nel moto uniforme dove l'accelerazione è nulla. Quindi abbiamo capito che il filo teso esercita gli estremi della tensione T e deve essere pensata come la reazione del filo alla forza che lo tende. Come vedremo negli esempi e come anche abbiamo visto adesso, Se un punto materiale è collegato ad una fune, la tensione va inserita nella legge di Newton, come le altre normali formule agenti sul punto materiale.
Un filo può essere però anche non rettilineo, ma può anche essere magari avvolto attorno ad una carrucola. E quindi abbiamo questa situazione qui. Questo tratto di filo è sottoposto alla tensione T1 e T2 e alla forza F, che è la reazione del perno che è all'interno.
del punto Q. La somma delle due tensioni noi la chiamiamo Fn, quindi Fn è pari a T1 più T2. In questo caso, se scriviamo le equazioni che descrivono, diciamo, questa situazione qui, e prendiamo come sistema di riferimento verso il basso, che cosa abbiamo?
Fn-F che è uguale ad m per An. E indichiamo il tutto uguale a zero, pensando come se sia una situazione proprio di equilibrio. Ma non ci interessa questo uguale a zero, l'importante è la creazione di questo sistema per descrivere la situazione. Poi vedrete, sarà veramente semplicissimo negli esercizi, perché noi abbiamo messo un sistema di riferimento verso il basso. Quindi tutte le forze che saranno opposte li mettiamo in meno, quindi Fn che è positiva, visto che il verso è verso il basso.
F vale la direzione opposta, quindi li mettiamo almeno, che è uguale ad M però. Semplicissimo. E anche nei sistemi complessi c'è questa semplicità. Poi, se al posto però invece dei fili vengono usate magari bastoni solidi, dobbiamo però fare delle differenze. La prima differenza è che il filo funziona, diciamo, in trazione.
Cioè, una bacchetta funziona in trazione e in compressione. Che cosa vuol dire? Cioè, per esempio, con un filo puoi tirare un corpo, verso di te magari, ma con una bacchetta, con un'asta, tu puoi anche spingere quel corpo. E la seconda differenza è che, diciamo questa più che differenza è una limitazione, il filo può esercitare solo forze nella direzione del filo e non può avere tipo sollecitazioni ortogonali, mentre un bastone non ha questo tipo di problema. Siamo giunti anche alla fine di questa lezione.
Mi raccomando, iscrivetevi al canale, lasciate like, seguitemi su social, i link sono in descrizione. Sempre in descrizione trovate il link del mio articolo riguardante tensione dei fili, per coloro che preferiscono leggere un articolo anziché vedere un video. Commentatemi se avete delle domande e vi risponderò nel più breve tempo possibile.
Grazie ancora di essere arrivati fino alla fine di questo video. Buono studio e ci vediamo alla prossima. Ciao!