Vediamo il metodo all’opera su una situazione elementare ma istruttiva: una persona in piedi su una piattaforma appoggiata al pavimento. Gli oggetti coinvolti sono quattro — persona, piattaforma, pavimento e Terra — e il nostro obiettivo è capire quali e quante forze agiscono su ciascuno di essi, in particolare sulla persona.
Disegniamo ogni oggetto come un cerchio e colleghiamo con una bisciolina ogni coppia che interagisce. La persona pesa: c’è quindi una bisciolina peso tra persona e Terra. Anche la piattaforma pesa: seconda bisciolina peso tra piattaforma e Terra. La persona è a contatto con la piattaforma: bisciolina vincolare (la reazione normale ). La piattaforma poggia sul pavimento: bisciolina vincolare tra piattaforma e pavimento.
Diagramma di interazione: ogni oggetto è un cerchio, ogni interazione una “bisciolina”. Cerchiando un oggetto, le biscioline che attraversano il cerchio indicano le forze agenti su di esso.
Il passaggio decisivo è cerchiare la persona. Contiamo allora le biscioline che attraversano il confine del cerchio tratteggiato: esce la bisciolina peso (interazione con la Terra) ed esce la bisciolina vincolare (interazione con la piattaforma). Sono esattamente due forze sulla persona.
Formula chiave
Ogni bisciolina che attraversa il cerchio corrisponde a una forza sull’oggetto cerchiato: numero di biscioline uscenti = numero di forze.
Si noti che la bisciolina peso tra la piattaforma e la Terra, e la bisciolina vincolare tra la piattaforma e il pavimento, non attraversano il cerchio della persona: sono interazioni che riguardano la piattaforma, non la persona. Il cerchio funziona così da filtro automatico, selezionando solo le forze pertinenti al corpo di interesse ed escludendo tutte le altre. È proprio questa selezione che rende il diagramma di interazione uno strumento a prova di errore per costruire il successivo diagramma di corpo libero.
Collegamenti
Argomenti: Dinamica Concetti: Forza peso · Forza normale Competenze: Diagramma di interazione
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