Il tappo

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Moderatori: Gianfranco, Bruno

Dani Ferrari
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Il tappo

Messaggio da Dani Ferrari »

Visto che vi piacciono i problemino di fisica, eccovene uno. Appeso a una lunghissima molla estremamente elastica, c'è un recipiente pieno d'acqua. Nell'acqua, legato al fondo con un filo, c'è un grosso tappo di sughero. Il filo si rompe, e il tappo schizza a galla. Cosa fa il recipiente, si alza, si abbassa o resta fermo? (Parlo del primo movimento, poi se si muove ci saranno oscillazioni)?

Dan

marcokrt
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Re: Il tappo

Messaggio da marcokrt »

Il centro di massa del recipiente resta fermo per tutto il tempo in cui il tappo si muove. Il sistema è in equilibrio statico all'inizio e il movimento del fondo del recipiente è legato all'espansione del "sistema-recipiente", la reazione vincolare della molla (poniamo -k(delta l), ovvero una forza verso l'alto associata all'allungamento della molla) conseguente ad un allungamento della molla, provoca una sua risposta, così avremo un effetto yo-yo una volta che il tappo ha raggiunto la superficie (la molla si estende finché lui non la smette di salire - a causa della "spinta di Archimede").

Dani Ferrari
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Re: Il tappo

Messaggio da Dani Ferrari »

L'avevo impostata bene, ma poi... sei andato fuori strada. La conclusione è sbagliata.

Dani

    franco
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    Re: Il tappo

    Messaggio da franco »

    Secondo me resta tutto fermo.
    La massa dell'insieme {recipiente; acqua; tappo; filo} non cambia per effetto della rottura del filo e di conseguenza non cambia la forza peso applicata alla molla.
    La molla quindi non si muove e nemmeno si muoverà il recipiente appeso ad essa.

    ciao

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    Dani Ferrari
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    Re: Il tappo

    Messaggio da Dani Ferrari »

    Sei fuori. Marcokrt l'aveva impostata bene, ma poi si è dimenticato di una cosa importante. Be', ora sapete che il recipiente non scende, non sta fermo, quindi sale... Ma perché? Ah, ai miei tempi questa era una normale domanda di inizio esame a Fisica I. Se rispondevi, l'esame andava avanti, altrimenti... avanti un altro.

    Dani

    marcokrt
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    Re: Il tappo

    Messaggio da marcokrt »

    Presi 30 a quell'esame (quando studiavo fisica), ma è stato oltre 10 anni fa... poi ho fatto tutt'altro e mi sono scordato anche le basi :oops:
    Ultima modifica di marcokrt il sab ott 05, 2013 12:01 am, modificato 1 volta in totale.

    marcokrt
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    Re: Il tappo

    Messaggio da marcokrt »

    Il fatto che il sistema non sarebbe rimasto in stasi mi è stato subito chiaro... però non mi ha evitato di scrivere scemenze.

    P.S.
    Ti sei dimenticato di scrivere: "filo inestensibile e di massa trascurabile" :mrgreen:

    marcokrt
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    Re: Il tappo

    Messaggio da marcokrt »

    Ricapitolando: il tappo pesa meno della massa d'acqua equivalente (quella che occupa lo stesso volume). Il tappo sale-->l'acqua scende. L'acqua pesa più del tappo e quindi il sitema si compatta (verticalmente)... Essendo il tutto in equilibrio statico al tempo t=0, il centro di massa non dovrebbe muoversi, ma, essendo il contenitore unito alla molla, la contrazione verticale del sistema ne provoca un'avvicinamento del fondo al centro di massa. Il fondo sale, dunque la molla si accorcia (salvo oscillazioni successive).

    Dani Ferrari
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    Re: Il tappo

    Messaggio da Dani Ferrari »

    Marco, ma che fai.... eri partito bene, e ora mi dici che il tappo non fa più parte del sistema, è svanito nel nulla... E hai preso 30, appena 10 anni fa... Su una risposta del genere, il mio prof ti cacciava urlando. Io ho preso molto meno, non ricordo quanto perché è stato quasi 60 anni fa, e da allora ho fatto tutt'altre cose, economista, psicologo, informatico, e così via.
    Senti, tu in sostanza hai detto: il baricentro resta fermo (giusto), il tappo sale, quindi il resto scende. Ma dimmi un po': se il recipiente fosse nello spazio, il tappo salirebbe? Evidentemente no. Quindi è la gravità che in qualche modo lo fa salire, E la gravità tira le cose verso l'alto? Pensaci un po'.

    Dani

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    Re: Il tappo

    Messaggio da Dani Ferrari »

    Oh, vedo che mentre scrivevo il post precedente Marco ci è arrivato.

    Dani

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    Re: Il tappo

    Messaggio da marcokrt »

    In realtà intendevo dire quello che ho scritto sopra, però mi ero espresso male.

    Post pubblicato alle 10:55 e risposta alle 11:25... mi sa che a scrivere sono più veloce io (sul contenuto sorvoliamo) :lol:

    P.S.
    Nel post in questione ho scritto "un avvicinamento" con l'apostrofo dopo l'articolo indeterminativo maschile... non mi bocciate anche per questo (anche se lo meriterei).
    Ultima modifica di marcokrt il sab ott 05, 2013 5:37 pm, modificato 1 volta in totale.

    franco
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    Re: Il tappo

    Messaggio da franco »

    Anche io sono uscito dall'esame di Fisica I con 30 (é stato il mio primo esame).
    Sono passati oltre 34 anni nel corso dei quali non ho avuto più grandi opportunità di tornare sugli argomenti di base.

    Ciao
    Franco

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    Re: Il tappo

    Messaggio da franco »

    E' abbastanza evidente che ne sapete più di me quindi mi viene facile presumere che abbiate ragione però ...

    Però non capisco.

    Una molla che varia la sua estensione dovrebbe presumere che vari la forza applicata (o almeno, io ricordo così) e i non riesco a "vedere" questa variazione.

    Provate a rispiegarmelo?

    Ciao

    Franco
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    Pasquale
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    Re: Il tappo

    Messaggio da Pasquale »

    Una volta rotto il filo, l'acqua spinge il tappo verso l'alto, occupando il volume precedentemente occupato dal tappo, e la spinta impressa al tappo è data dal peso del volume d'acqua occupato dal tappo stesso.
    Giusto, oppure no? Se è così, pur risalendo, il tappo conserva il suo peso durante la risalita o no?
    Se no, allora il sistema si alleggerisce sin dalla rottura del filo; se si, il sistema si alleggerisce per un tempo x al momento della fuoriuscita del tappo dall'acqua. Tale fuoriuscita c'è o non c'è? Quando ero piccino, facevo questo esperimento con una palla immersa nell'acqua del mare e ricordo che al rilascio la palla schizzava visibilmente fuori dall'acqua. Se questo avviene anche col tappo nel secchio, magari in modo meno evidente, sarà quello il momento in cui il sistema peserà meno e dunque la molla si accorcerà; poi il tappo ricadrà, restituendo il suo peso e tutto tornerà come prima, attraverso alcune oscillazioni intermedie.
    In sostanza la domanda che vorrei porre è questa: come reagisce il sistema momento per momento, visto al rallentatore?
    Ultima modifica di Pasquale il dom ott 06, 2013 11:39 pm, modificato 2 volte in totale.
    _________________

    $\text { }$ciao Immagine ciao
    E' la somma che fa il totale (Totò)

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    Re: Il tappo

    Messaggio da modulocomplicato »

    ...c'è un unico "mah..." ...con tutti sti 30 mi sa che vi siete dimanticati una cosa evidente ai più praticoni...

    ....ma quando il tappo schizza fuori dall'acqua come la mettiamo ???

    A differenza della matematica, la fisica funziona sempre... che lo faccia come pensiamo noi, però è tutto da dimostrare ;-P

    Ciao!
    Stefano

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