giovedì 24 novembre 2016

TEOREMA DELL'IMPULSO


E' più efficace una forza più intensa che agisce in un breve intervallo  di tempo (esempio : colpo di un martello) oppure una forza meno intensa che agisce per più tempo?

Sicuramente il tempo di azione è importante e per questo motivo si definisce una nuova grandezza fisica chiamata IMPULSO della forza.

L'impulso è il prodotto del valore medio della forza per l'intervallo di tempo nel quale agisce.


TEOREMA DELL'IMPULSO: L'impulso di una forza che agisce in un certo intervallo di tempo su un corpo è uguale alla sua variazione di quantità di moto.




ACCELERAZIONE IN UN MOTO RETTILINEO

Un corpo che si muove nel piano ha una accelerazione in due casi: 1) Se il valore della sua velocità cambia nel tempo. 2) Se cambia la direzione del moto (moto curvilineo)
 
accelerazione dovuta al cambio di direzione del moto

Un corpo che si muove di moto rettilineo accelera solo se cambia la velocità.
In questo caso l'ACCELERAZIONE MEDIA è  data dal rapporto tra la variazione di velocità e il tempo impiegato per questa variazione. Esprime la rapidità di variazione della velocità.

L'unità di misura è m/s² (metri su secondo quadrato)
L'accelerazione è positiva quando la velocità aumenta ed è negativa quando diminuisce (esempio : frenata). 
L'accelerazione negativa è anche detta DECELERAZIONE

L'accelerazione in un dato istante t' (ACCELERAZIONE ISTANTANEA) si ottiene considerando un intervallo di tempo molto piccolo che contiene t' e calcolando l'accelerazione media.

Esempio : una macchina che parte da ferma raggiunge la velocità di 72 km/h=20m/s in 4s. L'accelerazione vale a=20/4=5m/s²

Se consideriamo il grafico velocità - tempo di un moto , l'accelerazione in un certo istante è la pendenza della rette tangente al grafico in quell' istante.

 



lezione riassuntiva sul concetto di accelerazione

esempio di moto accelerato in formula 1: viene mostrato il tempo e la velocità
prova a calcolare l'accelerazione massima sui rettilinei  e la decelerazione nelle frenate
prova a disegnare il grafico velocità - tempo e il grafico accelerazione - tempo

Se l'accelerazione è costante nel tempo il moto si dice UNIFORMEMENTE ACCELERATO
In questo caso la velocità aumenta o diminuisce in modo proporzionale al tempo e il grafico velocità - tempo è una retta. L'accelerazione media coincide con quella istantanea.

Esempio : tipico esempio di moto uniformemente accelerato è la caduta di un corpo. L'accelerazione vale g=9,81m/s² .


http://www.cabrillo.edu/~jmccullough/Applets/Flash/Mechanics/MotionDiagram.swf
applet clicca qui

LEGGE ORARIA DI UN MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO

L'accelerazione è costante a=costante
Quindi posto il tempo iniziale t0=0s risulta:
 




è l'equazione di come varia la velocità in un moto accelerato. Allora il grafico velocità - tempo è una retta perchè la velocità dipende linearmente dal tempo. La pendenza della retta è il valore dell'accelerazione.

Sapendo che l'area sottesa dal grafico velocità - tempo è sempre lo spazio percorso. Allora s(t) =area trapezio. Quindi:


e quindi la legge oraria è del tipo:
dove s0 è la posizione di partenza, v0 è la velocità iniziale e a è l'accelerazione.
Dunque la relazione tra lo spazio percorso e il tempo è quadratica. Il grafico spazio tempo è un ramo di parabola:



 


















CASI PARTICOLARI:
1) corpo lasciato cadere da un'altezza h:
fissato il sistema di riferimento come mostrato in figura allora risulta:
 
NB: la velocità è negativa perchè in questo caso il corpo vi avvicina all'origine.




2) macchina che parte da ferma e accelera:
3) macchina che frena quando la sua velocità è v


mercoledì 2 novembre 2016

GENERATORE ELETTRICO

ALTERNATORE (generatore di corrente alternata): trasforma l'energia meccanica rotazionale in energia elettrica sfruttando il fenomeno di induzione elettromagnetica. Una o più spire ruotano con velocità angolare costante in un campo magnetico uniforme. Si crea una variazione periodica del flusso concatenato con le spire che genera una corrente alternata. Per permettere la rotazione della spira bisogna usare dei contatti striscianti.  La corrente inverte il verso ogni mezzo giro delle spire.  La corrente è massima quando le spire sono parallele alle linee del campo ed è nulla quando le spire sono perpendicolari alle linee del campo.
 






teoria
simbolo dell'alternatore o generatore di corrente alternata

martedì 1 novembre 2016

INDUTTANZA

La corrente indotta genera un campo magnetico e quindi  flusso magnetico detto auto indotto.
Essendo i proporzionale a B , anche il flusso è proporzionale alla corrente.

La costante di proporzionalità L è detta INDUTTANZA del circuito.
Si misura in Henry : 1H=1Wb/1A 
per la legge di Faraday si ha:
INDUTTANZA DI UN SOLENOIDE DI N SPIRE:
 


LA LEGGE DI LENZ


Il verso della corrente indotta è quello tale da opporsi alla causa che l'ha generata.
Questo significa che se aumenta il flusso entrante attraverso la spira la corrente indotta deve generare un campo magnetico che determina un flusso contrario. Viceversa se il flusso concatenato diminuisce la corrente indotta deve generare un flusso con lo stesso verso.
L'effetto è sempre quello di una resistenza nell'avvicinare e nell'allontanare un magnete dalla spira. 
La legge di Lenz esprime la legge di conservazione dell'energia nei fenomeni di induzione: infatti per produrre una corrente (energia elettrica) bisogna compiere un lavoro per vincere la resistenza (energia meccanica).
Ad esempio, nell'avvicinare il magnete , la spira respinge il magnete e si comporta come un secondo  magnete con la stessa polarità. 

CORRENTI DI Foucault


CORRENTI DI FOUCAULT: dette CORRENTI PARASSITE

Le correnti parassite si generano in una lamina metallica che si introduce o si estrae da un campo magnetico oppure se è sottoposta a una variazione del flusso magnetico. Le correnti sono generate secondo la legge di Faraday e si oppongono alla causa che le ha generate secondo la legge di Lenz.
Le correnti riscaldano la lamina e dissipano energia sotto forma di calore (effetto Joule) frenando la lamina se è in movimento. Il funzionamento del freno elettromagnetico e dei fornelli ad induzione sfruttano questo fenomeno. In altri casi può risultare fastidioso. Per limitare il generarsi di queste correnti alcuni conduttori elettrici vengono costruiti con la sovrapposizione di lamelle o vengono tagliati in modo da spezzare e delimitare queste correnti.
 il video mostra la fusione di un blocco di metallo sfruttando le correnti parassite