GEOMETRIA DELLE MASSE



Documenti analoghi
GEOMETRIA DELLE MASSE BARICENTRI MOMENTI DI 2 ORDINE

GEOMETRIA ANALITICA. Il Piano cartesiano

3 Geometria delle masse e momento di 2 ordine 3.3 Ellisse centrale d inerzia e nocciolo centrale d inerzia

GEOMETRIA DELLE AREE

Appunti di Costruzioni Edili

Liceo Scientifico G. Galilei Trebisacce Anno Scolastico Prova di Matematica : La retta + Pitagora e Euclide Alunno: Classe: 2 B

Geometria delle masse

Cosa vuol dire misurare l'area di una figura piana a contorno curvilineo?

1 La Geometria delle Masse

Lezione 6 Richiami di Geometria Analitica

Problemi sulla circonferenza verso l esame di stato

CORSO DI PROGETTAZIONE COSTRUZIONI ED IMPIANTI

Costruzioni geometriche. (Teoria pag , esercizi )

Appunti ed esercizi di geometria analitica PRIMA PARTE

2 x y x 2 y 2 2p. Le lunghezze dei lati del trapezio sono. BC x y AB 2y y 2 CD 2x x 2 E quindi il suo perimetro è

Anno 2. Circonferenza e retta: definizioni e proprietà

La retta. y 5 x ; 5y. Esercizio 6. 6 x 3. y x. Essendo ;,, i tre punti sono allineati.

1 La traslazione. 2 La composizione di traslazioni. 3 La rotazione

B7. Problemi di primo grado

Geometria analitica. coppia di numeri equazione di 2 grado. delle equazioni

1B GEOMETRIA. Gli elementi fondamentali della geometria. Esercizi supplementari di verifica

Geometria euclidea. Alessio del Vigna

LA CIRCONFERENZA La circonferenza è il luogo geometrico dei punti equidistanti da un punto C, detto centro.

Ottavio Serra. Problemi.

istituto superiore g. terragni olgiate comasco

L equazione generica della funzione costante è y=k, il grafico è una retta parallela all asse x (asse delle ascisse). retta parallela all'asse x y

RACCOLTA DI ESERCIZI PER I CORSI PRELIMINARI

Matematica Lezione 4

Soluzione verifica scritta dell 8/10/2013

Le sezioni piane del cubo

1 Congruenza diretta e inversa

Esercizi di Elementi di Matematica Corso di laurea in Farmacia

( ) 2. Determina il resto della divisione fra il polinomio P ( x) 2 2x. 3. Per quale valore del parametro m il polinomio P(

C5. Triangoli - Esercizi

Esercizi svolti. Geometria analitica: rette e piani

PIANO CARTESIANO. NB: attenzione ai punti con una coordinata nulla: si trovano sugli assi

Compito di Matematica / Classe 2Dsa / 10-marzo-17 / Alunno:

RICHIAMI DI GEOMETRIA DELLE AREE

Costruzioni geometriche. ( Teoria pag , esercizi 141 )

ALCUNE LINEE GUIDA PER LA DIMOSTRAZIONE DEI TEOREMI

Una circonferenza e una parabola sono disegnate nel piano cartesiano. La circonferenza ha centro nel punto

GEOMETRIA ANALITICA ESERCIZI CON SOLUZIONI

1. LA GEOMETRIA ANALITICA

Assumendo 1 u = 1 cm, calcola il perimetro e l area del quadrilatero ABCD.

Ripassare 'CIRCONFERENZA E CERCHIO ' e poligono inscritti e circoscritti. Svolgi le dimostrazioni a pag.8 (allegata)

M557 - ESAME DI STATO DI LICEO SCIENTIFICO

CORSO DI PROGETTAZIONE COSTRUZIONI ED IMPIANTI

Liceo Scientifico G. Galilei Trebisacce Anno Scolastico Prova di Matematica : Piano cartesiano e retta Alunno: Classe: 2 C

la funzione assume valore per qualsiasi valore di x, quindi il suo dominio è R.

C I R C O N F E R E N Z A...

Quadro riassuntivo di geometria analitica

Geometria euclidea. Alessio del Vigna. Lunedì 15 settembre

PIANO DI RECUPERO DI MATEMATICA ANNO SCOLASTICO 2015/2016 CLASSI 3

Test di Matematica di base

D2. Problemi sulla retta - Esercizi

Il sistema di riferimento cartesiano

CORSO DI PROGETTAZIONE COSTRUZIONI ED IMPIANTI

Esercitazioni di Meccanica Razionale

Unità Didattica N 9 : La parabola

PIANO. AB= ( x B x A ) 2 +( y B y A ) 2 AB= (2 2) 2 +(3 6) 2 =3 AB= 3 6 =3 AB= (5 0) 2 +(7 7) 2 =5. x A. +x B 2 M ( 2 ) y M = =3 2 2 =9 2

Punti nel piano cartesiano

L ampiezza degli angoli si misura in gradi (simbolo ), da 0 a 360. sottomultipli

LAVORO ESTIVO di MATEMATICA Classi Terze Scientifico Moderno N.B. DA CONSEGNARE ALLA PRIMA LEZIONE DI MATEMATICA DI SETTEMBRE

CONOSCENZE 1. gli elementi di un triangolo 2. la classificazione dei triangoli. 3. il teorema dell'angolo esterno. 4. i punti notevoli di un triangolo

FUNZIONI REALI DI UNA VARIABILE REALE

Corso multimediale di matematica

Corso di Geometria BIAR, BSIR Esercizi 8: soluzioni

GEOMETRIA DELLE MASSE

CORSO ZERO DI MATEMATICA

GEOMETRIA ANALITICA

MODULI DI MATEMATICA (PRIMO BIENNIO)

Piano cartesiano e retta

Capitolo 2. Cenni di geometria analitica nel piano

ELABORATO 2 GEOMETRIA DELLE MASSE

Ellisse. Come fa un giardiniere a creare un aiuola di forma ellittica?

PROGRAMMA DI MATEMATICA PER LA CLASSE 1^A DEL LICEO SCIENTIFICO MALPIGHI ANNO SCOLASTICO INSEGNANTE: MASCI ORNELLA

Liceo Scientifico G. Galilei Trebisacce Anno Scolastico Prova di Matematica : La retta + Pitagora e Euclide Alunno: Classe: 2 C

Testi verifiche 3 C 3 I a. s. 2008/2009

Mutue posizioni della parabola con gli assi cartesiani

ANNO SCOLASTICO

Geometria Analitica Domande e Risposte

Applicazioni dell algebra alla geometria

Condizione di allineamento di tre punti

Precorso di Matematica

x 1 Fig.1 Il punto P = P =

Principali Definizioni e Teoremi di Geometria

LE COORDINATE CARTESIANE

C6. Quadrilateri - Esercizi

Appunti di Matematica 2 - Il piano cartesiano - Il piano cartesiano. Sistema di riferimento cartesiano ortogonale

Geometria delle Aree. Finora ci si è occupati di determinare le sollecitazioni che agiscono su sezioni di elementi monodimensionali

In un triangolo altezza mediana bisettrice asse Proprietà di angoli e lati di un triangolo

DISPENSA DI GEOMETRIA DELLE MASSE

Calcolo delle sollecitazioni di una struttura

Proporzioni tra grandezze

Corso di Idraulica ed Idrologia Forestale

I.I.S. Via Silvestri 301 Roma. Liceo Scientifico M. Malpighi. Anno scolastico

3^A - MATEMATICA compito n d. l'equazione della mediana BM, verificando che il baricentro le appartenga;

ESERCITAZIONE SULLE RETTE CON DERIVE

METODO DI CAVALIERI-SIMPSON (o delle parabole) (per il calcolo approssimato 1 di integrali definiti)

C.P.I.A. CENTRO PROVINCIALE PER

Transcript:

IL BARICENTRO GENERALITA' GEOMETRIA DELLE MASSE Un corpo può essere immaginato come se fosse costituito da tante piccole particelle dotate di massa (masse puntiformi); a causa della forza di gravità queste masse sono soggette ad una forza diretta "verso il basso". La retta d'azione della risultante (per una determinata posizione del corpo) di tutte queste forze è detta retta (o asse) baricentrica. Il punto di incontro delle rette baricentriche si chiama baricentro, in tale punto possiamo immaginare di concentrare tutta la massa del corpo. Praticamente per un corpo l'individuazione del baricentro può essere effettuata in questo modo: a) si appende per un punto il corpo, quando questo cesserà di oscillare la verticale passante per quel punto determinerà un asse baricentrico; b) ruotando il corpo e appendendolo per un altro punto otteniamo un'altro asse baricentrico; c) l'intersezione di dette rette determinerà la posizione del baricentro. METODO GRAFICO Per individuare le coordinate del baricentro per via grafica si sfruttano i principi e le leggi studiate esaminando le forze e le risultanti. Soltanto che, invece di ruotare il corpo per individuare la retta baricentrica facciamo "ruotare" la terra immaginando quindi di posizionare la gravità prima in posizione verticale poi in quella orizzontale (bastano due rette baricentriche per individuare il baricentro). Di conseguenza otterremo due sistemi di forze fra di loro ortogonali, individuandone le rispettive risultanti con il poligono funicolare ricaveremo il baricentro. METODO ANALITICO

Se abbiamo n masse puntiformi il momento complessivo rispetto all'asse y sarà: Σm i* x i X G* Σm i ma per il Teorema di Varignon avremo che detto momento sarà uguale a X G* Σm i da cui: analogamente facendo il momento rispetto all'asse x: Ovviamente se gli assi x e y, o uno di essi, sono baricentrici il risultato relativo sarà uguale a zero. E' da notare che se il corpo à omogeneo (cioè ha densità uguale in tutti i punti) non è necessario prendere in considerazione le masse ma basta lavorare con le aree. BARICENTRO DI FIGURE GEOMETRICHE Proprietà: se la figura possiede un asse di simmetria questo è anche asse baricentrico. Dimostrazione: possiamo dividere la figura in tante aree, a questo punto è possibile calcolare la coordinata del baricentro rispetto all'asse di simmetria, ma per ogni area che apporta un contributo positivo ve ne sarà un'altra che darà un contributo negativo e quindi il: essendo il termine, quindi il baricentro è un punto dell'asse di simmetria cioè l'asse di simmetria è asse baricentrico. Ovviamente se la figura possiede due o più assi di simmetria il baricentro coinciderà con la loro intersezione.

BARICENTRO DI FIGURE PIANE TRIANGOLO: il baricentro è l'intersezione delle mediane in quanto esse sono assi di simmetria obliqua. Inoltre rispetto ad un lato il baricentro è distante 1/3 della sua altezza perché la mediana viene divisa dal baricentro in due parti di cui la più vicina al lato è 1/3 della lunghezza totale. RETTANGOLO: l'incontro dei due assi di simmetria definisce la posizione del baricentro. G

QUADRILATERO IRREGOLARE: dividiamo la figura in due triangoli ABC (di area A 1 ) e ADC (di area A 2 ) con G 1 e G 2 rispettivi baricentri, poniamo AC=b; il baricentro G complessivo giacerà lungo la congiungente tra G 1 e G 2. Allora chiamando con x la distanza tra G 1 e G 2 e facendo il momento rispetto a G avremo: Cioè la distanza tra G 2 e G è pari alla distanza tra G 1 e la base AC.

TRAPEZIO a) Metodo Analitico: analogamente al caso precedente avremo: b) Metodo Grafico: si riporta la base maggiore b a partire da un estremo delle base minore a e viceversa, si traccia la mediana relativa alle basi, il punto di incontro tra il segmento congiungente il prolungamento delle basi e la mediana risulta il baricentro.

FIGURE COMPOSTE: se abbiamo una sezione scomponibile in figure note è possibile sostituire a quest'ultime i rispettivi baricentri lavorando poi come se avessimo delle masse puntiformi; è utile, per procedere ordinatamente, impostare la sottostante tabella dove con i intendiamo la numerazione delle figure (1,2,3,ecc.), con Ai la superficie di ogni figura, con Xi e Yi le coordinate del baricentro di ogni figura rispetto ad un sistema di assi prestabilito, con A TOT a superficie della figura nel suo complesso. i A i X i Y i A i *X i A i *Y i 1 2 A TOT: ΣA i *X i = ΣA i *Y= Le coordinate del baricentro si otterranno con le seguenti formule

Calcolare il baricentro della sezione a L rappresentata in figura (misure espresse in centimetri). Calcolare il baricentro di una figura complessa vuol dire calcolare le coordinate del baricentro rispetto ad un sistema di riferimento scelto arbitrariamente. Si sceglie arbitrariamente il sistema di riferimento segnato in figura. Si suddivide la figura nei due rettangoli (30 x 5) e (10 x 5) e si calcolano le aree e le coordinate dei loro baricentri rispetto al sistemadi riferimento scelto. A 1 = 30 x 5 = 150 cm2 G 1 (2,5 ; 15) A 2 = 10 x 5 = 50 cm2 G 2 (10 ; 2,5) Si riportano i dati nella tabella: i A i X i Y i A i *X i A i *Y i A 1 150 2.5 15 375 2250 A 2 50 10 2.5 500 125 A TOT: 200 ΣA i *X i =875 ΣA i *Y=2375 E si ricavano le coordinate del baricentro applicando le relative formule:

MOMENTO STATICO Si definisce momento statico di un' area elementare a, rispetto ad un asse, il prodotto tra a e la sua distanza dall'asse S Y =a x Si definisce momento statico di una figura, rispetto ad un asse, la somma algebrica dei momenti statici delle singole aree elementari; quindi per Varignon il risultato è pari al prodotto dell'area della figura per la distanza del baricentro dall'asse S X = Σa i y i =A TOT Y G Il momento statico può essere positivo o negativo secondo la posizione dell'area e ha come dimensione una lunghezza elevata al cubo (in genere cm 3 ). Proprietà: il momento statico rispetto ad un asse baricentrico è uguale a zero. Infatti S X = A TOT Y G ma se l'asse x è baricentrico la Y G risulta uguale a zero per cui. S X =0.

Le equazioni per determinare le coordinate del baricentro, introducendo il concetto di momento statico, si possono scrivere nel modo seguente: Lo stesso esercizio di prima risolto con il momento statico.