il centro di gravità

Come usare questa applet

con quest'applet è possibile alterare il centro di gravità di un sistema costituito da blocchi di materiale omogeneo impilati uno sull'altro, per trovarne il loro punto di equilibrio
non appena l'applet è completamente caricata si possono osservare quattro blocchi perfettamente impilati uno sull'altro, posti su una base d'appoggio comune
il colore di ogni blocco indica la sua configurazione di equilibrio:
- se il blocco è verde significa che è in equilibrio stabile;
- se il blocco è giallo la proiezione del suo centro di gravità cade sul limite della base d'appoggio (il blocco rischia di cadere a terra);
- se il blocco è rosso il blocco è in equilibrio instabile e, nella realtà, cadrebbe a terra
il centro di gravità di ogni singolo blocco è indicato dal puntino blu all'interno del blocco stesso; il numero in blu accanto al puntino indica la distanza (relativa) rispetto al bordo sinistro del supporto nero di base
con il drag 'n' drop è possibile spostare ogni singolo blocco orizzontalmente: fate un click col mouse sul blocco e, senza rilasciare il pulsante del mouse, trascinate il blocco a destra od a sinistra
quando spostate un blocco dal margine sinistro compaiono due numeri:
- il numero rosso a sinistra del blocco indica lo scostamento (relativo) rispetto al margine sinistro della base d'appoggio nera
- il numero blu in percentuale alla destra del blocco indica lo scostamento percentuale del blocco rispetto al supporto di base
il pulsante in alto a sinistra ("mostra il centro di gravità") funziona come un interruttore "on/off"; premendolo un prima volta vengono mostrati:
- con un numero nero: la coordinata orizontale del centro di gravità del blocco (o del sottosistema di blocchi);
- con una freccia nera verso il basso: l'entità della forza gravitazionale agente responsabile dell'equilibrio del blocco (o del sottosistema di blocchi)
mentre premendolo nuovamente le stesse grandezze vengono nascoste alla vista
il pulsante in alto a destra permette di rimettere in condizione iniziale l'intero sistema
la casella di testo tra i due pulsanti mostra le coordinate del puntatore del mouse all'interno dell'area dell'applet; l'origine delle coordinate è posta all'estremo sinistro della faccia superiore della base d'appoggio nera

Concetti matematici e fisici richiesti

forze e composizione vettoriale delle forze
sistema di forze gravitazionali
baricentro, centro di massa e centro di gravità
tipi di equilibrio per un sistema rigido esteso

Esercizi proposti

provate a configurare i blocchi in modo tale che quello più in alto sia completamente fuori dalla base d'appoggio ma i blocchi non caschino. Sapreste spiegare il motivo del successo (o dell'insuccesso) ? [nota: se riuscite a trovare questa configurazione l'applet vi farà i suoi complimenti... ;-)]
sapreste spiegare il motivo per cui è stata fatta una distinzione tra il colore giallo e quello rosso dei blocchi ?
vi è chiaro il motivo per cui i singoli blocchi possono passare dall'equilibrio stabile a quello instabile ?
per una data configurazione dei blocchi, vi sapete spiegare perchè la lunghezza del vettore forza gravitazionale nell'applet varia da blocco a blocco ?

scarica le classi java necessarie
per eseguire quest'applet off-line.

istruzioni per eseguire
il download di quest'applet.

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