Utente:Pasquale.Carelli/Sandbox2: differenze tra le versioni

Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
Nessun oggetto della modifica
Nessun oggetto della modifica
Riga 187:
:<math>\vec L=\vec r \times m(v_r\hat u_r+v_{\theta}\hat u_{\theta})=mrv_\theta\hat u_r \times \hat u_{\theta}</math>
In modulo:
:<math>\vec L=mr^2\frac {d\theta}{dt}</math>
 
Si definisce '''momento angolare assiale''' il momento angolare proiettato su un asse passante per il polo.
Riga 220:
essendo <math>ds=Rd\theta</math> si riduce a:
:<math>W=\int_{\theta_A}^{\theta_B} rF_rd\theta=\int_{\theta_A}^{\theta_B} \tau d\theta</math>
 
[[File:ArealVelocity.svg|thumb|left|300px|alt=|L'area percorsa in giallo è eguale al triangolo formato dai lati <math>r(t)</math> e <math>r(t+dt)=rd\theta </math> .]]
==Forze centrali==
Una forza è detta centrale di centro O se in ogni punto escluso il centro la direzione della forza passa per il centro medesimo ed Il modulo è unicamente funzione della distanza tra il punto e il centro:
Line 226 ⟶ 228:
</math>
Una forza centrale on dipende nè dal tempo nè da altre proprietà locali.
[[File:Keplero_legge_delle_aree.svg|thumb|left|300px|alt=|Esempio dell'applicazione della legge sulla costanza della velocità areolare al moto dei pianeti attorno al sole]]
 
Essendo <math>\vec r</math> e <math>\vec F</math> paralleli:
:<math>\vec {\tau}= 0\rightarrow \frac{d \vec L}{dt}=0</math>
Quindi il momento angolare <math>\vec L</math> è costante, inoltre per come è definito, è <math>\vec L</math> sia costante determina tra l'altro che il verso di percorrenza sia fissato.
Inoltre essendo:
[[File:Areal velocity2.svg|thumb|left|alt=|L'areaa ''A'' è eguale ½&nbsp;''r''<sub>&perp;</sub>''vt'', la velocità areolare ''dA''/''dt'' (la velocità in cui ''A'' è percorsa dal punto materiale) è eguale a ½&nbsp;''r''<sub>&perp;</sub>''v''&nbsp;=&nbsp;½''h''.]]
:<math>\frac {dL}{dt}=0</math>
 
segue che:
 
:<math>r^2\frac {d^2\theta}{dt^2}=0</math>
 
Ma come si vede dalla figura subito sopra tale grandezza nulla corrisponde alla derivata della [[w:Velocità_areolare|velocità areolare]]. Si chiama velocità areolare una quantità pari alla derivata rispetto al tempo dell'area spazzata dal vettore posizione (raggio vettore) <math>\vec r</math>. In definitiva il fatto che il modulo di L sia costante comporta che nella dinamica in presenza di forze centrali la velocità areolare rimane costante.
 
 
Se la traiettoria è chiusa essendo la derivata costante si ha che il rapporto tra l'area totale <math>A_t</math> (area all'interno della traiettoria) ed il periodo <math>T</math> vale:
:<math>\frac {A_t}T=\frac L2</math>
 
Tali proprietà sono particolarmente importanti nella dinamica celeste, la costanza della velocità areolare va infatti sotto il nome di
[[w:Leggi_di_Keplero#Seconda_legge_.281609.29_-_Legge_delle_aree|II legge di Keplero]].
 
Il modulo vale <math>L=m r v_\theta= m r^2 \frac {d \theta}{dt}</math>. La costanza di
<math>\vec L</math> in un campo di forza centrale implica così la costanza del prodotto <math>r^2 \frac{d\theta}{dt}</math> e sarà la chiave per la condizione della costanza della velocità areale nella gravitazione newtoniana.
 
=Bibliografia=