Equivalenza di un moto in un campo centrale con un moto unidimensionale. Il potenziale centrifugo

venerdì, Aprile 9th, 2021

campo centrale,moto unidimensionale,potenziale centrifugo,momento angolare
Fig. 1


Definizione
Un campo centrale è dato da


dove r=xi+yj+zk è il vettore posizione riferito a una terna inerziale Oxyz, mentre F(r) è una funzione reale sufficientemente regolare (continua e dotata di derivata continua).

Da questa definizione segue che un campo centrale esibisce una simmetria sferica, giacché non esistono direzioni privilegiate nello spazio fisico (il modulo della forza non dipende dalla direzione). Dalle lezioni di Fisica 1 sappiamo che un campo centrale è conservativo. L'energia potenziale è


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Moto di un punto soggetto a una forza centrale

sabato, Giugno 6th, 2020

forza centrale,momento angolare,conservazione del momento della quantità di moto, problema dei due corpi

Definizione
Dicesi forza centrale una forza la cui retta d'azione passa per un punto fisso O. Assumendo tale punto come origine del sistema di riferimento (inerziale) si ha un campo di forze centrali F(x,y,z) tale che in ogni punto (x,y,z) la retta di azione di F passa per O.

Posto


si ha


Precisamente


come vediamo dalle figg. 1-2.

forza centrale,momento angolare,conservazione del momento della quantità di moto, problema dei due corpi
Fig. 1. Forza centrale attrattiva.
forza centrale,momento angolare,conservazione del momento della quantità di moto, problema dei due corpi
Fig. 2. Forza centrale repulsiva.


Il momento di F rispetto al polo O è


Per il principio di conservazione del momento della quantità di moto:


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