Esercitazioni di Fisica Corso di Laurea in Biotecnologie e Geologia

Documenti analoghi
Esercitazioni Fisica Corso di Laurea in Chimica A.A

Cinematica in due o più dimensioni

Cinematica nello Spazio

Analisi del moto dei proietti

S.Barbarino - Appunti di Fisica - Scienze e Tecnologie Agrarie. Cap. 2. Cinematica del punto

Serway, Jewett Principi di Fisica IV Ed. Capitolo 3. Serway, Jewett Principi di Fisica, IV Ed. Capitolo 3

Introduzione alla Meccanica: Cinematica

Introduzione alla Meccanica: Cinematica

Scheda I a. [a] = Facoltà di FARMACIA. v= x = barrare!

parametri della cinematica

Esercizio (tratto dal Problema 2.8 del Mazzoldi 2)

1 Sistemi di riferimento

Esercizi di Cinematica

Esercizio 5. Risoluzione

Il Corso di Fisica per Scienze Biologiche

CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE: MOTO DEL PROIETTILE, MOTO CURVILINEO E MOTI RELATIVI PROF. FRANCESCO DE PALMA

Angolo polare, versori radiale e trasverso

Lezione 2 - Lo studio del moto

Esercitazione 1. Soluzione

Cinematica: considerazioni generali

Esercizio 5. Risoluzione

La descrizione del moto

P = r. o + r. O + ω r (1)

I nostri amici vettori

Cinematica del punto materiale

Meccanica. 10. Pseudo-Forze. Domenico Galli. Dipartimento di Fisica e Astronomia

COSA E LA MECCANICA? Studio del MOTO DEI CORPI e delle CAUSE che lo DETERMINANO. Fisica con Elementi di Matematica 1

Lezione 1 Vettori e cinematica

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TERAMO

CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE MOTI IN DUE DIMENSIONI

Grandezze scalari e vettoriali

Fisica 1 Anno Accademico 2011/2011

Esercitazione VI - Leggi della dinamica III

Moto del Punto - Cinematica del Punto

Esercizio (tratto dal Problema 1.6 del Mazzoldi)

Cinematica. Descrizione dei moti

VELOCITÀ MOTO RETTILINEO UNIFORME MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO

Sistemi di coordinate

Cinematica. Descrizione dei moti

Unità didattica 1. Prima unità didattica (Fisica) 1. Corso integrato di Matematica e Fisica per il Corso di Farmacia

Esercizi: Cinematica

<> TEST N 2 Quale delle seguenti grandezze non è una grandezza vettoriale? ( più di una risposta) A) velocità B) forza C) tempo D) accelerazione

Esercizio (tratto dal Problema 3.35 del Mazzoldi 2)

1. LA VELOCITA. Si chiama traiettoria la linea che unisce le posizioni successive occupate da un punto materiale in movimento.

Richiamo trigonometria

6. IL MOTO Come descrivere un moto.

CINEMATICA DEL PUNTO: Caduta gravi

Il moto. Studiamo il moto del punto materiale, definito come un oggetto estremamente piccolo rispetto al contesto

Coordinate e Sistemi di Riferimento

prof. Antonio Marino a.s Liceo Zucchi Monza Il moto circolare uniforme

Problema 1: SOLUZIONE: 1) La velocità iniziale v 0 si ricava dal principio di conservazione dell energia meccanica; trascurando

Lezione 3 Cinematica Velocità Moto uniforme Accelerazione Moto uniformemente accelerato Concetto di Forza Leggi di Newton

Meccanica: Introduzione. Lo Studio del moto degli oggetti

Forza viscosa. Abbiamo visto che la forza di attrito in un fluido può essere modellizzata come: F A = kv legge di Stokes (1) F = kv 2 v v

INTRODUZIONE ALLA CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE PROF. FRANCESCO DE PALMA

Moto del proiettile. a cura di Beatrice Clair

Corso di Fisica I per Matematica

Esercitazioni di Meccanica Razionale

Moto curvilineo piano in un sistema di coordinate polari Or

Il moto uniformemente accelerato. Prof. E. Modica

4. Su di una piattaforma rotante a 75 giri/minuto è posta una pallina a una distanza dal centro di 40 cm.

Angoli e loro misure

Le grandezze fisiche scalari sono completamente definite da un numero e da una unità di misura.

Corso di Fisica tecnica e ambientale a.a. 2011/ Docente: Prof. Carlo Isetti

Liceo Ginnasio Luigi Galvani Classe 3GHI (scientifica) PROGRAMMA di FISICA a.s. 2016/2017 Prof.ssa Paola Giacconi

Correzione 1 a provetta del corso di Fisica 1,2

Università del Sannio

ESERCIZI PRECORSO DI MATEMATICA

Nel Sistema Internazionale l unità di misura dell angolo è il radiante

Problemi di Fisica I Vettori

Esercizio (tratto dal Problema 4.24 del Mazzoldi 2)

Piano cartesiano. O asse delle ascisse

Verifica di matematica. Nel piano riferito a coordinate ortogonali monometriche (x; y) è assegnata la curva Γ di equazione: 2

Università Politecnica delle Marche, Facoltà di Agraria. C.d.L. Scienze Forestali e Ambientali, A.A. 2008/2009, Fisica 1

Meccanica. 5. Moti Relativi. Domenico Galli. Dipartimento di Fisica e Astronomia

LE RETTE PERPENDICOLARI E LE RETTE PARALLELE Le rette perpendicolari Le rette tagliate da una trasversale Le rette parallele

Lezione 3. Principi generali della Meccanica Cinematica, Statica e Dinamica

IISS Enzo Ferrari, Roma. Plesso Vallauri, Liceo delle Scienze Applicate. Programma svolto

Corso di Laurea in Ingegneria Civile Questionario di Fisica Generale A

3. Si dica per quali valori di p e q la seguente legge e` dimensionalmente corretta:

CAPITOLO 7: ESEMPI PRATICI: 7.1 Esempi di dinamica.

Cinematica Angolare! FONDAMENTI DI BIOINGEGNERIA - ING.FRANCESCO SGRO!

I MOTI NEL PIANO. Vettore posizione e vettore spostamento

Moti nel piano. Moto del proiettile o moto parabolico

CINEMATICA LA CINEMATICA E QUELLA PARTE DELLA MECCANICA CHE STUDIA IL MOTO DEI CORPI SENZA CONSIDERARE LE CAUSE CHE LO HANNO PRODOTTO.

1 Rette e piani nello spazio

) 2 + β 2. Il primo membro si semplifica tenendo conto che

FISICA. Serie 3: Cinematica del punto materiale II. Esercizio 1 Velocità media. I liceo

LICEO SCIENTIFICO STATALE MICHELANGELO CAGLIARI

CORPO RIGIDO MOMENTO DI UNA FORZA EQUILIBRIO DI UN CORPO RIGIDO CENTRO DI MASSA BARICENTRO

Prof. Roberto Fantini 2003

Risolvere i seguenti esercizi (le soluzioni sono alla fine di tutti gli esercizi).

La retta nel piano cartesiano

MOTO CIRCOLARE VARIO

x =0 x 1 x 2 Esercizio (tratto dal Problema 1.4 del Mazzoldi)

Esercizio Soluzione: Esercizio Soluzione: Esercizio Soluzione: Esercizio

Tema 1: Il Movimento e le forze Cap. 1 Descrivere il movimento TEST

VII ESERCITAZIONE - 29 Novembre 2013

1. la velocità angolare del sistema nell istante successivo all urto; 2. l impulso della reazione vincolare;

ESAMI DEL PRECORSO DI FISICA CORSO A 13 OTTOBRE 2006

Transcript:

Esercitazioni di Corso di Laurea in Biotecnologie e Geologia Ninfa Radicella Università del Sannio 6 Aprile 2016

Moto in due dimensioni Cinematica delle particelle in moto su un piano Cosa ci serve: Vettore posizione, spostamento, velocità, accelerazione

Moto in due dimensioni Cinematica delle particelle in moto su un piano Cosa ci serve: Vettore posizione, spostamento, velocità, accelerazione Decomposizione dei vettori

Moto in due dimensioni Cinematica delle particelle in moto su un piano Cosa ci serve: Vettore posizione, spostamento, velocità, accelerazione Decomposizione dei vettori Equazioni della cinematica viste nel moto unidimensionale

Moto in due dimensioni Cinematica delle particelle in moto su un piano Cosa ci serve: Vettore posizione, spostamento, velocità, accelerazione Decomposizione dei vettori Equazioni della cinematica viste nel moto unidimensionale Ricomporre i risultati con la traiettoria

Quando il moto è bidimensionale Quando non mi basta più la descrizione unidimensionale del moto?

Quando il moto è bidimensionale Quando non mi basta più la descrizione unidimensionale del moto? Come scegliamo un sistema di riferimento per adattarlo ad un moto unidimensionale? Se il moto è a velocità costante?

Quando il moto è bidimensionale Quando non mi basta più la descrizione unidimensionale del moto? Come scegliamo un sistema di riferimento per adattarlo ad un moto unidimensionale? Se il moto è a velocità costante?se c è accelerazione? (pensiamo alla caduta dei gravi, per esempio)

Quando il moto è bidimensionale Quando non mi basta più la descrizione unidimensionale del moto? Come scegliamo un sistema di riferimento per adattarlo ad un moto unidimensionale? Se il moto è a velocità costante?se c è accelerazione? (pensiamo alla caduta dei gravi, per esempio) Cosa succede se la velocità e l accelerazione non agiscono nella stessa direzione?

Quando il moto è bidimensionale Quando non mi basta più la descrizione unidimensionale del moto? Come scegliamo un sistema di riferimento per adattarlo ad un moto unidimensionale? Se il moto è a velocità costante?se c è accelerazione? (pensiamo alla caduta dei gravi, per esempio) Cosa succede se la velocità e l accelerazione non agiscono nella stessa direzione? Il moto avviene su un piano, in due dimensioni

Esempi moti bidimensionali Esempi: Moto del proiettile Particella in moto circolare uniforme Riusciamo a riconoscere le caratteristiche principali di questi due moti?

Esempi moti bidimensionali Esempi: Moto del proiettile Particella in moto circolare uniforme Riusciamo a riconoscere le caratteristiche principali di questi due moti? moto dei satelliti attorno alla Terra moto delle particelle cariche in campo elettrico uniforme

Come affrontare il problema Scegliere un (non IL) sistema di riferimento.

Come affrontare il problema Scegliere un (non IL) sistema di riferimento. Scomporre i vettori nelle componenti x e y.

Come affrontare il problema Scegliere un (non IL) sistema di riferimento. Scomporre i vettori nelle componenti x e y. a = a x + a y a = (a x, a y ) Il vettore a è univocamente e completamente determinato dalle sue componenti nel senso che, date le componenti, è possibile ricostruire a in modo univoco.

Funzioni goniometriche Il vettore forma, con le sue componenti, un triangolo rettangolo

Funzioni goniometriche Il vettore forma, con le sue componenti, un triangolo rettangolo È possibile quindi esprimere la sue componenti in termini delle funzioni goniometriche

Funzioni goniometriche sin α = a c cos α = b c tan α = a b

Funzioni goniometriche sin α = a c cos α = b c tan α = a b Applichiamo formule ai moduli delle componenti del vettore a

Componenti in coordinate polari a x = a cos θ. a y = a sin θ.

Componenti in coordinate polari a x = a cos θ. a y = a sin θ. a = a 2 x + a 2 y tan θ = a y a x

Versori Per meglio esprimere un vettore tramite le sue componenti e caratterizzare una data direzione è utile definire un vettore di lunghezza unitaria, il versore. Per un sistema di coordinate cartesiane ortogonali:

Versori Per meglio esprimere un vettore tramite le sue componenti e caratterizzare una data direzione è utile definire un vettore di lunghezza unitaria, il versore. Per un sistema di coordinate cartesiane ortogonali: I vettori unitari delle direzioni x, y e z sono solitamente indicati con i j k oppure î ĵ ˆk

Versori Per meglio esprimere un vettore tramite le sue componenti e caratterizzare una data direzione è utile definire un vettore di lunghezza unitaria, il versore. Per un sistema di coordinate cartesiane ortogonali: I vettori unitari delle direzioni x, y e z sono solitamente indicati con i j k oppure î ĵ ˆk r = r x î + r y ĵ + r z ˆk

Come affrontare il problema Scegliere un (non IL) sistema di riferimento.

Come affrontare il problema Scegliere un (non IL) sistema di riferimento. Scomporre i vettori nelle componenti x e y.

Come affrontare il problema Scegliere un (non IL) sistema di riferimento. Scomporre i vettori nelle componenti x e y. Considerare il moto orizzontale ed il moto verticale separatamente Per ciascun asse utilizzare le tecniche delle cinematica unidimensionale

Domande aperte Quale delle due palline raggiunge prima il suolo?

Domande aperte Se una particella si muove su una traiettoria circolare di moto uniforme, è soggetta ad accelerazione? Qual è la traiettoria del moto di un proiettile? Se conosco la traiettoria di un punto materiale, posso stabilire istante per istante la sua velocità? E la sua accelerazione? In quale moto la velocità e l accelerazione sono in ogni istante perpendicolari?

Problema

Problema Analizziamo il testo Cosa ci chiede? Che informazioni ci dà? Quali sono le informazioni nascoste?

Dati e analisi Vettore spostamento (NON la distanza percorsa), la rapidità media (velocità scalare media) e il VETTORE velocità media.

Dati e analisi Vettore spostamento (NON la distanza percorsa), la rapidità media (velocità scalare media) e il VETTORE velocità media. Le direzioni di spostamento, i tempi e le velocità di ciascuna porzione di traiettoria. Ci dà un indicazione sul sistema di riferimento. Lo determina univocamente? Abbiamo i dati in unità SI? Che assunzioni stiamo implicitamente facendo?

Rappresentazione del problema e soluzione Calcoliamo lo spostamento per ogni singolo tratto.

Rappresentazione del problema e soluzione Calcoliamo lo spostamento per ogni singolo tratto. Una volta ottenuto il vettore, lo rappresentiamo su un piano (x,y). Sommiamo gli spostamenti VETTORIALMENTE per ottenere lo spostamento totale.

Rappresentazione del problema e soluzione Calcoliamo lo spostamento per ogni singolo tratto. Una volta ottenuto il vettore, lo rappresentiamo su un piano (x,y). Sommiamo gli spostamenti VETTORIALMENTE per ottenere lo spostamento totale. Quali sono le difficoltà? Per sommare gli spostamenti dobbiamo scriverli in componenti nel nostro sistema di riferimento

Rappresentazione del problema e soluzione Calcoliamo lo spostamento per ogni singolo tratto. Una volta ottenuto il vettore, lo rappresentiamo su un piano (x,y). Sommiamo gli spostamenti VETTORIALMENTE per ottenere lo spostamento totale. Quali sono le difficoltà? Per sommare gli spostamenti dobbiamo scriverli in componenti nel nostro sistema di riferimento Come rappresentare la direzione nord-ovest?

Rappresentazione del problema e soluzione Calcoliamo lo spostamento per ogni singolo tratto. Una volta ottenuto il vettore, lo rappresentiamo su un piano (x,y). Sommiamo gli spostamenti VETTORIALMENTE per ottenere lo spostamento totale. Quali sono le difficoltà? Per sommare gli spostamenti dobbiamo scriverli in componenti nel nostro sistema di riferimento Come rappresentare la direzione nord-ovest? Come sommare tutti gli spostamenti? (Ci serve un risultato analitico)

Soluzione r = r 1 + r 2 + r 3 r 1 = v 1 t 1 sud

Soluzione r = r 1 + r 2 + r 3 r 1 = v 1 t 1 sud = 20.0 m s 3 min sud

Soluzione r = r 1 + r 2 + r 3 r 1 = v 1 t 1 sud = 20.0 m s 3 min sud = 20.0 m s 180 s sud

Soluzione r = r 1 + r 2 + r 3 r 1 = v 1 t 1 sud = 20.0 m s 3 min sud = 20.0 m s 180 s sud = 3600 m sud

Soluzione r = r 1 + r 2 + r 3 r 1 = v 1 t 1 sud = 20.0 m s 3 min sud = 20.0 m s 180 s sud = 3600 m sud = 3.6km sud

Soluzione r = r 1 + r 2 + r 3 r 1 = v 1 t 1 sud = 20.0 m s 3 min sud = 20.0 m s 180 s sud = 3600 m sud = 3.6km sud Nel testo, ci indica di orientare l asse x verso Est Direzione est corrisponde al versore i r 1 = 3.6Km( j) = 3.6j

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest.

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest. r 2 = v 2 t 2 ovest

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest. r 2 = v 2 t 2 ovest = 25.0 m s 2 min ovest

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest. r 2 = v 2 t 2 ovest = 25.0 m s 2 min ovest = 25.0 m s 120 s ovest

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest. r 2 = v 2 t 2 ovest = 25.0 m s 2 min ovest = 25.0 m s 120 s ovest = 3000 m ovest

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest. r 2 = v 2 t 2 ovest = 25.0 m s 2 min ovest = 25.0 m s 120 s ovest = 3000 m ovest = 3.0km ovest

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest. r 2 = v 2 t 2 ovest = 25.0 m s 2 min ovest = 25.0 m 120 s ovest = 3000 m ovest = 3.0km ovest s = 3.0km ( i) = 3.0km i

Soluzione Provate voi a calcolare il secondo contributo, verso Ovest. r 2 = v 2 t 2 ovest = 25.0 m s 2 min ovest = 25.0 m 120 s ovest = 3000 m ovest = 3.0km ovest s = 3.0km ( i) = 3.0km i Come calcolare il contributo nella direzione nord-ovest? Come tradurre matematicamente questa direzione?

Soluzione Stesso sistema di riferimento, due sistemi di coordinate: cartesiane e polari

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno?

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno? v m = Distanza totale Tempo impiegato a percorrerla

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno? v m = Distanza totale Tempo impiegato a percorrerla = r 1 + r 2 + r 3 t 1 + t 2 + t 3

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno? v m = Distanza totale Tempo impiegato a percorrerla = r 1 + r 2 + r 3 t 1 + t 2 + t 3 3.6 + 3.0 + 1.8 km = 6 min = 8.4 km 6 min

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno? v m = Distanza totale Tempo impiegato a percorrerla = r 1 + r 2 + r 3 t 1 + t 2 + t 3 3.6 + 3.0 + 1.8 km = 6 min = 8.4 km 6 min 1000 m 1 km

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno? v m = Distanza totale Tempo impiegato a percorrerla = r 1 + r 2 + r 3 t 1 + t 2 + t 3 3.6 + 3.0 + 1.8 km = 6 min = 8.4 km 6 min 1000 m 1 min 1 km 60 s

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno? v m = Distanza totale Tempo impiegato a percorrerla = r 1 + r 2 + r 3 t 1 + t 2 + t 3 3.6 + 3.0 + 1.8 km = 6 min = 8.4 km 6 min = 23.3m/s 1000 m 1 min 1 km 60 s

Soluzione Il testo ci chiede poi la rapidità media in tutto il percorso. Di cosa abbiamo bisogno? v m = Distanza totale Tempo impiegato a percorrerla = r 1 + r 2 + r 3 t 1 + t 2 + t 3 3.6 + 3.0 + 1.8 km = 6 min = 8.4 km 6 min = 23.3m/s 1000 m 1 min 1 km 60 s Che differenza c è tra il r segnato qui e quello utilizzato al punto precedente?

Soluzione L ultimo punto ci chiede il vettore velocità media! v = r t Che direzione ha il vettore velocità media?

Soluzione L ultimo punto ci chiede il vettore velocità media! v = r t Che direzione ha il vettore velocità media? v = r t = 4.27 i 2.33 j 360 s = (11.9 Ovest + 6.47 Sud)m/s

Problema

Problema Secondo lo schema utilizzato finora, si provi ad impostare il problema

Soluzione Il moto è bidimensionale I dati iniziali ci sono forniti secondo le loro componenti cartesiane Il moto è uniformemente accelerato a x (t) = a x v x (t) = v xi + a x t s x (t) = s xi + v xi t + 1 2 a x t 2 a y (t) = a y v y (t) = v yi + a y t s y (t) = s yi + v yi t + 1 2 a y t 2

Soluzione Inseriamo i nostri dati iniziali: a x (t) = a x v x (t) = 4.00 m/s + a x t s x (t) = 10 m + 4.00 m/s t + 1 2 a x t 2 a y (t) = a y v y (t) = 1 m/s + a y t s y (t) = 4 m + 1 m/s t + 1 2 a y t 2 Cosa altro conosciamo?

Soluzione Conosciamo la velocità relativa all istante t = 20 s : v(20 s) = (20.0 i 5.00 j)m/s. Valutiamo le equazioni all isante t : a x (t) = a x 20 m/s = 4.00 m/s + a x 20s s x (20s) = 10 m + 4.00 m/s t + 1 2 a x (20 s) 2 a y (t) = a y 5 m/s = 1 m/s + a y 20 s y (t) = 4 m + 1 m/s t + 1 2 a y (20 s) 2 Possiamo direttamente calcolare a x e a y

Soluzione a x = 20 4 m = 0.8 m/s2 20 s2 a y = 5 1 m = 0.3 m/s2 20 s2

Soluzione a x = 20 4 m = 0.8 m/s2 20 s2 a y = 5 1 m = 0.3 m/s2 20 s2 Come stabilire la direzione rispetto al semiasse positivo delle x?

Soluzione a x = 20 4 m = 0.8 m/s2 20 s2 a y = 5 1 m = 0.3 m/s2 20 s2 Come stabilire la direzione rispetto al semiasse positivo delle x? tan θ = a y a x θ = arctan a y a x = 20.6

Soluzione Infine possiamo valutare lo spostamento del pesce all istante t = 25 s: a x (t) = 0.8 m/s 2 v x (t) = 4.00 m/s + a x t s x (t) = 10 m + 4.00 m/s t + 1 2 0.8 m/s2 t 2 a y (t) = 0.3 m/s 2 v y (t) = 1 m/s + a y t s y (t) = 4 m + 1 m/s t 1 2 0.3m/s2 t 2 s x = 360 m, s y = 72.8 m 15.2 tan θ = sy s x θ = arctan sy s x =

Problema Cosa ci chiede? Quali dati ci dà? Quali sono le informazioni nascoste?

Problema Cosa ci chiede? Quali dati ci dà? Quali sono le informazioni nascoste? Che tipo di moto è?

Moto di un proiettile Quali sono i moti che compongono il moto di un proiettile? Che differenza c è dalla caduta di un grave? Il segno dell accelerazione cambia a seconda del verso dell asse verticale

Soluzione Utilizziamo il sistema di riferimento suggerito ed inseriamo le informazioni all interno delle equazioni della cinematica a x (t) = 0 v x (t) = v xi + a x t s x (t) = s xi + v xi t + 1 2 a x t 2 a y (t) v y (t) s y (t) = g = v yi g t = s yi + v yi t 1 2 g t2

Soluzione Lo stuntman si lancia orizzontalmente, e le condizioni all atteraggio (t f ) sono x f = 90 m e y f = 50 m a x (t f ) = 0 a y (t f ) = g v x (t f ) = v xi v y (t f ) = g t f x(t f ) = 0 + v xi t f y(t f ) = 0 + 0 t 1 2 g t2 f

Soluzione Lo stuntman si lancia orizzontalmente, e le condizioni all atteraggio (t f ) sono x f = 90 m e y f = 50 m a x (t f ) = 0 a y (t f ) = g v x (t f ) = v xi v y (t f ) = g t f x(t f ) = 0 + v xi t f y(t f ) = 0 + 0 t 1 2 g t2 f La velocità con cui lascia lo strapiombo è v xi. Per ottenerla posso utilizzare x(t f ) = v xi t f, ma non conosco il tempo t f. Lo ricavo da y(t f ) = 0 1 2 g t2 f v xi = x f t f, t f = 2 yf g. Controllare sempre le equazioni, a livello dimensionale e matematico;

Soluzione Lo stuntman si lancia orizzontalmente, e le condizioni all atteraggio (t f ) sono x f = 90 m e y f = 50 m a x (t f ) = 0 a y (t f ) = g v x (t f ) = v xi v y (t f ) = g t f x(t f ) = 0 + v xi t f y(t f ) = 0 + 0 t 1 2 g t2 f La velocità con cui lascia lo strapiombo è v xi. Per ottenerla posso utilizzare x(t f ) = v xi t f, ma non conosco il tempo t f. Lo ricavo da y(t f ) = 0 1 2 g t2 f v xi = x f t f, t f = 2 yf g. Controllare sempre le equazioni, a livello dimensionale e matematico; es. il radicando dev essere non negativo, lo è?

Problema Cosa ci chiede? Quali dati ci dà? Quali sono le informazioni nascoste? Moto del proiettile

Problema

Soluzione Quali sono le differenze dal problema precedente? Velocità iniziale non orizzontale, ha entrambe le componenti! a x (t) = 0 v x (t) = v xi + a x t s x (t) = s xi + v xi t + 1 2 a x t 2 a y (t) v y (t) s y (t) = g = v yi g t = s yi + v yi t 1 2 g t2

Soluzione Quali sono le differenze dal problema precedente? Velocità iniziale non orizzontale, ha entrambe le componenti! a x (t) = 0 v x (t) = v xi + a x t s x (t) = s xi + v xi t + 1 2 a x t 2 Come le calcolo? a y (t) v y (t) s y (t) = g = v yi g t = s yi + v yi t 1 2 g t2

Soluzione Quali sono le differenze dal problema precedente? Velocità iniziale non orizzontale, ha entrambe le componenti! a x (t) = 0 v x (t) = v xi + a x t s x (t) = s xi + v xi t + 1 2 a x t 2 Come le calcolo? a y (t) v y (t) s y (t) = g = v yi g t = s yi + v yi t 1 2 g t2 v xi = v cos θ = 16 m/s v yi = v sin θ = 12 m/s

Soluzione Quali sono le differenze dal problema precedente? Velocità iniziale non orizzontale, ha entrambe le componenti! a x (t) = 0 v x (t) = v xi + a x t s x (t) = s xi + v xi t + 1 2 a x t 2 Come le calcolo? a y (t) v y (t) s y (t) = g = v yi g t = s yi + v yi t 1 2 g t2 v xi = v cos θ = 16 m/s v yi = v sin θ = 12 m/s Ricorda di utilizzare i radianti, o di impostare la calcolatrice in maniera opportuna

Soluzione (a) Determinare l altezza massima raggiunta dal pallone.

Soluzione (a) Determinare l altezza massima raggiunta dal pallone. Cosa accade al punto di altezza massima?

Soluzione (a) Determinare l altezza massima raggiunta dal pallone. Cosa accade al punto di altezza massima? La componente verticale della velocità si annulla. Quali equazioni devo utilizzare? a y (t) = g v y (t) = v yi g t s y (t) = 0 + v yi t 1 2 g t2 Le valuto al tempo t in cui v y (t ) = 0: t = v yi g s y (t ) = v yi t 1 2 g (t ) 2 = v2 yi 2g = 7.35 m

Soluzione (b) Determinare il tempo trascorso prima che la palla tocchi terra

Soluzione (b) Determinare il tempo trascorso prima che la palla tocchi terra Cosa accade in quel punto?

Soluzione (b) Determinare il tempo trascorso prima che la palla tocchi terra Cosa accade in quel punto? La componente verticale della posizione si annulla. Quali equazioni devo utilizzare? a y (t) = g v y (t) = v yi g t s y (t) = 0 + v yi t 1 2 g t2

Soluzione (b) Determinare il tempo trascorso prima che la palla tocchi terra Cosa accade in quel punto? La componente verticale della posizione si annulla. Quali equazioni devo utilizzare? a y (t) = g v y (t) = v yi g t s y (t) = 0 + v yi t 1 2 g t2 Le valuto al tempo t in cui s y (t ) = 0.

Soluzione t ( v yi 1 2 g t ) = 0 L equazione ha due soluzioni: t = 0 s Quale scelgo, perché? t = 2 v yi g = 2.45 s

Soluzione (c) A che distanza tocca terra Cosa accade in quel punto?

Soluzione (c) A che distanza tocca terra Cosa accade in quel punto? La componente verticale della posizione si annulla. Quali equazioni devo utilizzare? s y (t) = 0 + v yi t 1 2 g t2 valutata al tempo t = 2.45 s calcolato al punto precedente

Soluzione (d) Il vettore velocità al punto più alto

Soluzione (d) Il vettore velocità al punto più alto Cosa accade in quel punto?

Soluzione (d) Il vettore velocità al punto più alto Cosa accade in quel punto? La componente verticale della velocità si annulla. v x = v xi = v cos θ = 16 m/s

Soluzione (d) Il vettore velocità al punto più alto Cosa accade in quel punto? La componente verticale della velocità si annulla. v x = v xi = v cos θ = 16 m/s (e) Il vettore accelerazione al punto più alto a = g j

Problema

Problema Moto di un proiettile Uniformemente accelerato verticalmente Moto rettilineo uniforme orizzontalmente Come deduco l angolo con l orizzontale?

Problema Moto di un proiettile Uniformemente accelerato verticalmente Moto rettilineo uniforme orizzontalmente Come deduco l angolo con l orizzontale? tan θ = v y v x oppure tan θ = v x v y?

Problema Che tipo di moto è?

Problema Che tipo di moto è?circolare È uniforme?

Problema Che tipo di moto è?circolare È uniforme?cosa implica? A cosa è legata l accelerazione centripeta? E quella tangenziale? Come deduco la massima accelerazione radiale del disco? a r = v2 R = (20.0 m/s)2 1.06 m = 377 m/s 2

Problema Cosa ci chiede? L accelerazione Quali dati ci fornisce? Velocità in due istanti successivi

Impostazione e soluzione Che tipo di moto è?

Impostazione e soluzione Che tipo di moto è? La velocità cambia di modulo e direzione

Impostazione e soluzione Che tipo di moto è? La velocità cambia di modulo e direzione L accelerazione ha sia componente tangenziale che radiale a r = v2 verso il centro R a t = v t Per calcolare l accelerazione dobbiamo stabilirne modulo e direzione.

Impostazione e soluzione Per procedere ai calcoli innanzitutto convertiamo le velocità in unità del SI

Impostazione e soluzione L accelerazione tangenziale è legata alla variazione della direzione della velocità