Forza necessaria a sollevare verticalmente una massa sapendo la quota ad un dato istante.

shinobi9

Utente poco attivo
professione: Progettista
software: Revit, AUtocad
regione: Emilia Romagna
Buongiorno,
ho bisogno di una risposta a questo quesito: immaginate di avere una massa quindi un punto materiale di 50 kg e di volerlo far alzare verticalmente di una certa quota mediante una forza "impulsiva"..avendo come obiettivo che in un certo deltaT deve essere salita a una certa quota.. come procedereste? ho provato a scrivermi l'equazione di newton che è banale il punto è che secondo me si arriva ad una equazione differenziale con forzante F(t) modellabile analiticamente con gradino..quindi da risolvere anche numericamente mediante software tipo simulink..come fareste in alternativa? tra l'altro arrivata la massa al punto massimo la dinamica cambia e diventa banalmente soggetta solo al peso...non lo chiedo per utilità pratica ma è una cosa che mi è venuta in mente.
 

cacciatorino

Moderatore SolidEdge
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professione: Ingegnere meccanico
software: SolidEdge CoCreate Salome-Meca
regione: Porto Recanati, ma con l'appennino nel cuore
Buongiorno,
ho bisogno di una risposta a questo quesito: immaginate di avere una massa quindi un punto materiale di 50 kg e di volerlo far alzare verticalmente di una certa quota mediante una forza "impulsiva"..avendo come obiettivo che in un certo deltaT deve essere salita a una certa quota.. come procedereste? ho provato a scrivermi l'equazione di newton che è banale il punto è che secondo me si arriva ad una equazione differenziale con forzante F(t) modellabile analiticamente con gradino..quindi da risolvere anche numericamente mediante software tipo simulink..come fareste in alternativa? tra l'altro arrivata la massa al punto massimo la dinamica cambia e diventa banalmente soggetta solo al peso...non lo chiedo per utilità pratica ma è una cosa che mi è venuta in mente.
Devi definire la durata del tuo impulso T, altrimenti il contributo della resistenza inerziale non e' quantificabile.
 

shinobi9

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Ok ma come metodo di calcolo ? va bene impostare l'equazione di newton e risolvere in modo numerico l'equazione differenziale che ne deriva?
 

cacciatorino

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Ok ma come metodo di calcolo ? va bene impostare l'equazione di newton e risolvere in modo numerico l'equazione differenziale che ne deriva?
Scusa l'ignoranza, cosa intendi come equazione di Newton? Devi definire una legge di moto con accelerazione, tratto a velocita' costante (eventualmente non presente) e decelerazione fino al punto di arrivo. Sotto queste ipotesi trovi l'accelerazione e conseguentemente la forza d'inerzia da sommare alla forza peso.
 

ragnol

Utente attivo
professione: geometra
software: ZWCad, Dietrich's, Sema
regione: Trentino
Premetto che sono ignorante come una capra, e non lo dico per falsa modestia ma perchè purtroppo è così, ma il figlio (adulto) del mio titolare mi ha chiesto se verificavo il fissaggio al piede di una gru a bandiera che abbiamo in ditta, dalla notte dei tempi, poichè ha cambiato l'organo di sollevamente che scorre sul profilato orizzontale e voleva sapere se la struttura può portare i "3000 kg" che sono indicati sul nuovo argano.
A nulla è servito cercare di fargli capire perchè avevo bisogno di sapere, oltre al tiro massimo dell'argano, anche la massima accelerazione verticale che l'argano poteva esercitare sul carico limite stesso...secondo lui se l'argano alza 3000kg quello è il valore che dovevo usare, punto!
Se ritenete che il mio intervento sporchi il thread, cancellate pure :)
 

cacciatorino

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Premetto che sono ignorante come una capra, e non lo dico per falsa modestia ma perchè purtroppo è così, ma il figlio (adulto) del mio titolare mi ha chiesto se verificavo il fissaggio al piede di una gru a bandiera che abbiamo in ditta, dalla notte dei tempi, poichè ha cambiato l'organo di sollevamente che scorre sul profilato orizzontale e voleva sapere se la struttura può portare i "3000 kg" che sono indicati sul nuovo argano.
A nulla è servito cercare di fargli capire perchè avevo bisogno di sapere, oltre al tiro massimo dell'argano, anche la massima accelerazione verticale che l'argano poteva esercitare sul carico limite stesso...secondo lui se l'argano alza 3000kg quello è il valore che dovevo usare, punto!
Se ritenete che il mio intervento sporchi il thread, cancellate pure :)

In teoria ha ragione lui: se l'argano tira 3000 kg li' dentro ci sono gia' il contributo dell'inerzia e quello del peso. Se hai una forte accelerazione diminuirai il carico sollevabile perche' la somma dei due contributi deve fare sempre 3000 che e' il massimo che ti puo' dare l'argano

Per esperienza, tranne dinamiche estreme, nei casi di sollevamento il contributo del'inerzia e' minimale rispetto a quello del peso.
 

shinobi9

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Ho capito cosa intendi..pensavo di poterlo risolvere applicando la legge di newton nel senso che banalmente ho \[ mx''(t)=F(t)-mg \] che vado ad integrare numericamente dando alla F(t) un suo andamento.Però con una F(t) appunto impulsiva perchè agisce nell'istante iniziale.

Comunque per rispondere all'altra domanda direi che dipende se qui 3000 kg tengono già conto della forza di inerzia oltre che del peso...
 

ragnol

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In teoria ha ragione lui: se l'argano tira 3000 kg li' dentro ci sono gia' il contributo dell'inerzia e quello del peso. Se hai una forte accelerazione diminuirai il carico sollevabile perche' la somma dei due contributi deve fare sempre 3000 che e' il massimo che ti puo' dare l'argano

Per esperienza, tranne dinamiche estreme, nei casi di sollevamento il contributo del'inerzia e' minimale rispetto a quello del peso.

In senso stretto si...volevo solo evidenziare come in ambiente "praticone" spesso non si considera l'accelerazione (o meglio, la forza che ne deriva) nelle valutazioni...
Concordo che l'accelerazione del carico in fase di sollevamento di solito è modesta...
 

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