Le forze di reazione vincolare

LE FORZE DI REAZIONE VINCOLARE

Le tre figure a lato rappresentano situazioni di corpi vincolati, ovvero limitati nel loro movimento da piani d'appoggio, da perni, (da guide, rotaie, ecc.).

Le forze di reazione vincolare (indicate solitamente con R) sono forze speciali, nel senso che non sono dovute alla presenza di molle, attrazioni gravitazionali, ecc. e nemmeno hanno una intensità predefinita:

sono forze che vengono introdotte per comodità di calcolo (per riuscire a tenere conto di piani d'appoggio, perni.) e, per quanto riguarda la loro intensità, hanno un carattere adattativo, ovvero cambiano di intensità a seconda delle forze vere agenti sul sistema.

Se la forza peso attiva nella prima figura è di 100 Kg_p, per esempio, allora la reazione vincolare R del piano di appoggio deve essere pure di 100 Kg_p ma verso l'alto, in modo che il corpo risulti fermo anche senza disegnarci sotto alcun piano.

Per quanto riguarda le reazioni R dei piani d'appoggio, queste hanno sempre la direzione ortogonale al piano d'appoggio e sono da posizionare sulla linea che separa il piano d'appoggio e il corpo (vedi prima ed ultima figura).

Il carattere adattativo delle forze di reazione vincolare si può esprimere anche così:

se le forze attive su un corpo non si equilibrano e tuttavia il corpo rimane equilibrato è perché i vincoli si adattano alle forze attive generando forze di reazione uguali e contrarie.

Relativamente alla figura qui a fianco, supponamo che le forze peso (attive) verso il basso siano di 500 N ciascuna e che, tuttavia, il sistema appaia in equilibrio:

questo succede perché il vincolo (un perno in questo caso) ha generato una reazione vincolare R di 1000 N verso l'alto adattandosi alla sollecitazione della forza attiva.

Volendo scrivere l'equazione per l'equilibrio traslazionale dei corpi vincolati diremo che questo è raggiunto quando la somma di tutte le forze attive sul corpo + le reazioni vincolari vale zero.

Forze attive + Reazioni vincolari = 0            (2.2.1)