Che cos è il moto di rotazione

Che cos’è il moto rotatorio con un esempio

Nella sezione dedicata al moto circolare uniforme, abbiamo parlato del moto in cerchio a velocità costante e, quindi, a velocità angolare costante. Tuttavia, ci sono momenti in cui la velocità angolare non è costante: il moto rotatorio può accelerare, rallentare o invertire le direzioni. La velocità angolare non è costante quando una pattinatrice rotante tira le braccia, quando un bambino spinge una giostra per farla ruotare o quando un CD rallenta fino a fermarsi quando viene spento. In tutti questi casi, si verifica un’accelerazione angolare perché la velocità angolare

α è negativa. Si tenga presente che, per convenzione, il senso antiorario è quello positivo e il senso orario è quello negativo. Ad esempio, la pattinatrice della Figura 6.9 sta ruotando in senso antiorario vista dall’alto, quindi la sua velocità angolare è positiva. L’accelerazione sarebbe negativa, ad esempio, quando un oggetto che ruota in senso antiorario rallenta. Sarebbe positiva quando un oggetto che ruota in senso antiorario accelera.

Queste equazioni significano che le grandezze dell’accelerazione tangenziale e dell’accelerazione angolare sono direttamente proporzionali tra loro. Maggiore è l’accelerazione angolare, maggiore è la variazione dell’accelerazione tangenziale e viceversa. Ad esempio, consideriamo i passeggeri nelle loro navicelle su una ruota panoramica a riposo. Una ruota panoramica con un’accelerazione angolare maggiore darà ai passeggeri un’accelerazione tangenziale maggiore perché, quando la ruota panoramica aumenta la sua velocità di rotazione, aumenta anche la sua velocità tangenziale. Si noti che anche il raggio dell’oggetto in rotazione è importante. Ad esempio, per una determinata accelerazione angolare

5 esempi di moto rotatorio

Per moto rotatorio si intende qualsiasi cosa che ruota e qualsiasi tipo di moto di un corpo è identificato dal cambiamento di posizione. Pertanto, il moto rotatorio si riferisce a qualsiasi cosa che ruota o si muove in un percorso circolare. In questa sede discuteremo del moto rotatorio, ma prima definiremo alcuni importanti fenomeni fisici o cose che sono più importanti per creare il moto rotatorio. Questi sono i seguenti

Il tipo di oggetto che ha una particolare lunghezza, larghezza e altezza. O possiamo dire che questi corpi sono definiti dalle dimensioni. Questo tipo di corpo è anche indicato come corpo rigido. Ha una forma e una dimensione specifiche ed è definito come una distribuzione di piccoli elementi di massa.

Un corpo rigido ha una forma e una dimensione specifiche. Il sistema di particelle di questi corpi non cambia forma per effetto di una forza esterna. E la distanza tra le particelle non cambia rispetto al tempo. Nulla nell’universo è perfettamente rigido.

Abbiamo utilizzato i corpi rigidi per il moto di rotazione perché gli oggetti non possono essere trattati come particelle quando mostrano il moto di rotazione. Poiché le diverse particelle degli oggetti si muovono con velocità e accelerazioni diverse. È quindi necessario trattare l’oggetto come un sistema di particelle. Perché tutte le particelle di un sistema di particelle possono muoversi con le stesse accelerazioni angolari e velocità angolari. Solo i corpi estesi hanno un sistema di particelle e un corpo rigido è un modello di corpo esteso. Abbiamo quindi utilizzato un corpo rigido per il moto di rotazione.

Caratteristiche del moto rotatorio

Il moto si presenta come movimento traslazionale o di scorrimento e come movimento rotatorio o di rotazione. Esploriamo le differenze tra forze traslazionali e rotazionali, il concetto di quantità rotazionali e scopriamo come funzionano utilizzando una trottola come esempio.

Movimento traslazionale e rotazionalePerché un tornado gira così velocemente o una giostra sospesa impiega così tanto tempo per smettere di muoversi? Per rispondere a queste domande dobbiamo parlare del moto rotatorio. In altre videolezioni abbiamo parlato di statica, cinematica e forze, ma sempre in relazione al moto traslazionale. Il moto traslazionale è il moto che comporta lo scorrimento di un oggetto in una o più delle tre dimensioni: x, y o z. Ma un oggetto può essere in movimento anche quando si trova in una particolare coordinata x, y e z; può ancora ruotare. Il movimento rotazionale è quello in cui un oggetto ruota intorno a un asse interno in modo continuo. Un pattinatore su ghiaccio può farlo ruotando sul posto. In questo modo, si procura energia rotazionale. Poiché l’energia si conserva sempre e un oggetto più piccolo deve ruotare più velocemente per avere la stessa energia, quando la pattinatrice sposta le braccia verso il corpo, la sua velocità di rotazione aumenta: la rotazione diventa sempre più veloce. Questo è anche il motivo per cui i tornado girano così velocemente. Prima che si formi il tornado, l’aria, in generale, sta ruotando ad un ampio raggio. Ma se questo raggio diminuisce, la rotazione diventa più veloce, fino ad arrivare a una tempesta di incredibile potenza.

Formula del moto rotatorio

Il moto rotazionale è sperimentato dai corpi rigidi così come il moto traslazionale. Pertanto, in questi casi è necessario analizzare le velocità lineari e angolari. Questo problema può essere semplificato separando il moto traslazionale da quello rotazionale del corpo. In questo articolo si parlerà di come un oggetto ruota attorno a un asse fisso.

Il moto rotazionale è del tutto analogo al moto traslazionale o lineare. Molte delle equazioni della meccanica degli oggetti in rotazione sono applicabili anche al moto lineare. Tuttavia, nel moto rotazionale si considerano solo i corpi rigidi. Un oggetto con una massa e una forma fisse è considerato rigido.

La teoria dell’energia di lavoro afferma che il lavoro totale compiuto da tutte le forze che agiscono su un sistema sarà uguale alla variazione dell’energia cinetica. Nel concetto di energia di lavoro, la coppia viene utilizzata per descrivere il moto rotatorio. Quando si applica una forza, un oggetto è in equilibrio se i suoi spostamenti e le sue rotazioni comportano un lavoro nullo.

Chi ha mai spinto una giostra può capire la dinamica di rotazione: la velocità angolare cambia quando si applica una forza a una giostra. Allo stesso modo, anche le ruote delle biciclette ruotano quando si applica una forza: all’aumentare della forza, aumenta l’accelerazione angolare prodotta nella ruota. Di conseguenza, possiamo dire che esiste una relazione tra forze, masse, velocità angolare e accelerazione angolare.