I tre tipi di connessione tra dischi rotanti si distinguono da due sole domande: la velocità tangenziale è condivisa? e il segno di ω\omega è concorde?

I tre tipi di connessione tra dischi rotanti. Ingranaggi: versi opposti, v1=v2|v_1| = |v_2|. Coassiali: stesso ω\omega, v1v2|v_1| \neq |v_2|. Puleggia: stessi versi, v1=v2|v_1| = |v_2|.

TipoVelocità angolare ω\omegaVelocità tangenziale v=ωrv = \omega r
Ingranaggi (a contatto)ω1r1=ω2r2\abs{\omega_1}r_1 = \abs{\omega_2}r_2, segno oppostov1=v2\abs{v_1} = \abs{v_2}
Coassiali (solidali)ω1=ω2\omega_1 = \omega_2 (stesso segno e modulo)v1v2\abs{v_1} \neq \abs{v_2} (dipende da rr)
Puleggia (cinghia)ω1r1=ω2r2\abs{\omega_1}r_1 = \abs{\omega_2}r_2, stesso segnov1=v2\abs{v_1} = \abs{v_2}

Come ricordarli

  • Contatto di bordo (ingranaggi): vv uguali, ω\omega opposte.
  • Solidali (coassiali): ω\omega uguali, vv diverse.
  • Cinghia: vv uguali, ω\omega stesso segno.

La stessa relazione vale per le accelerazioni angolari

Tutte queste regole valgono anche per le accelerazioni angolari αi\alpha_i: se ω1r1=ω2r2\omega_1 r_1 = \omega_2 r_2, derivando rispetto al tempo si ottiene α1r1=α2r2\alpha_1 r_1 = \alpha_2 r_2. Quindi nei problemi di moto accelerato le regole si “portano” automaticamente alle α\alpha.

L’esempio completo che combina tutti e tre i tipi di connessione in un unico sistema è svolto in Quattro dischi concatenati.

Collegamenti

Argomenti: Dinamica Concetti: Velocità angolare · Accelerazione angolare Oggetti: Ingranaggi e dischi coassiali

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