Una fune ideale è priva di massa e inestensibile. Su questa idealizzazione si regge tutta la meccanica di funi e carrucole, perché da essa discendono tre proprietà fondamentali.
Principio — Proprietà della fune ideale
- Tira soltanto: come una molla allungata, non può spingere. La tensione è sempre diretta lungo la fune, verso la fune.
- Stessa tensione: la tensione è uguale in modulo alle due estremità.
- Stessa accelerazione: le estremità si muovono con la stessa velocità e la stessa accelerazione (in modulo).
La prima proprietà è quella più spesso dimenticata: una fune non può mai spingere un corpo, esattamente come non puoi “spingere” qualcosa tirando una corda. Se un’impostazione richiedesse una tensione negativa, significa che la fune si affloscia e il modello va rivisto.
Una puleggia ideale (anch’essa priva di massa) si limita a deviare la fune: trasmette la tensione invariata da un lato all’altro. Cambia la direzione della fune, non il modulo della tensione. È questo che permette, nei sistemi a due corpi, di trattare la tensione come un’unica incognita comune.
Contesto storico
La più celebre applicazione di questi principi è la macchina di Atwood, inventata nel 1784 proprio per addomesticare la caduta libera e misurare in laboratorio (vedi La macchina di Atwood).
Collegamenti
Argomenti: Dinamica Concetti: Tensione Oggetti: Fune ideale · Puleggia
Esercizi collegati: Piano inclinato con puleggia e massa appesa · La puleggia di Atwood: la forza sull’asse · Velocità di un pendolo conico