• Fisica
  • Problemi sulla relatività galileiana

    closed post best answer
papalia
papalia - Habilis - 216 Punti
Salva
1. Su un treno che si muove lungo un binario rettilineo alla velocità di 48km/h un bambino in fondo a un vagone dà un calcio a un pallone verso la testa del vagone alla velocità di 2,0 m/s. Il vagone è lungo 16 m. Rispetto a un osservatore a terra, quanto vale la distanza percorsa dalla palla quando arriva alla testa del vagone? risultato 1,2 x 10 al quadrato m.

2. Martina nuota in un fiume seguendo il verso della corrente, che scorre alla velocità di 1,8 m/s. Così facendo Martina impiega 16 s a percorrere la distanza di 96 m che separa un ponte da un altro. Raggiunto il secondo ponte, Martina si volta e risale il fiume nuotando con la stessa velocità. Qual è la velocità di Martina rispetto al fiume? Quanto tempo impiega per tornare al primo ponte? risultato 4,2 m/s; 40 s.


Titolo non regolamentare cambiato da moderatore.

Questa risposta è stata cambiata da TeM (15-10-13 00:55, 3 anni 1 mese 26 giorni )
TeM
TeM - Eliminato - 23454 Punti
Salva
Si tratta di due problemini sulla relatività galileiana. In sostanza, per risolverli
in scioltezza occorre aver ben chiari i concetti cardine di tale principio.

In generale, occorre immaginare un osservatore
[math]O[/math]
posto in un sistema di riferimento
inerziale fisso, un osservatore
[math]O'[/math]
posto in sistema di riferimento inerziale mobile (che
si muove a velocità costante) e un generico oggetto. Sia
[math]\vec{v}[/math]
la velocità dell'oggetto
rispetto ad
[math]O[/math]
,
[math]\vec{v}\,'[/math]
la velocità dell'oggetto rispetto ad
[math]O'[/math]
ed infine
[math]\vec{V}[/math]
la velocità
di
[math]O'[/math]
rispetto ad
[math]O[/math]
. Bene, secondo Galileo, si ha
[math]\vec{v}=\vec{v}\,'+\vec{V}\\[/math]
.
Chiarito ciò, per risolvere i problemi inerenti tale principio, preliminarmente è bene
individuare il "sistema fisso", "quello mobile" e l'"oggetto" in questione. In particolare,
nel primo problema
[math]O[/math]
è l'osservatore a terra,
[math]O'[/math]
l'osservatore sul treno (ossia il
bambino) e l'oggetto è il pallone. Nel secondo problema, invece,
[math]O[/math]
è il ponte,
[math]O'[/math]
_
è l'acqua del fiume, mentre il "soggetto" è Martina.

Alla luce di ciò, nel primo problema si ha
[math]V=48\,\frac{km}{h}[/math]
,
[math]v'=2\,\frac{m}{s}[/math]
ed è richiesto
lo spazio percorso dal pallone rispetto ad
[math]O[/math]
dopo aver percorso
[math]16\,m[/math]
rispetto ad
[math]O'[/math]
.
Nel secondo, invece, si ha
[math]V=1,8\,\frac{m}{s}[/math]
e
[math]v=\frac{96}{16}=6\,\frac{m}{s}[/math]
. Bene, calcola
[math]v'[/math]
.
Al ritorno bada bene che la velocità della corrente è contraria rispetto a quella di Martina!
Quindi quanto vale la
[math]v'[/math]
al ritorno? A quel punto, per ricavare il tempo che Martina impiega
per tornare al primo ponte è sufficiente invertire la formuletta
[math]s=v'\,t[/math]
in cui
[math]s=96\,m\\[/math]
.
Dai, ora prova a ragionarci un po' da sola. Non sono poi così difficili ;)
Questo topic è bloccato, non sono ammesse altre risposte.
Come guadagno Punti nel Forum? Leggi la guida completa
In evidenza
Classifica Mensile
Vincitori di novembre
Vincitori di novembre

Come partecipare? | Classifica Community

Community Live

Partecipa alla Community e scala la classifica

Vai al Forum | Invia appunti | Vai alla classifica

mc2

mc2 Genius 208 Punti

Comm. Leader
Pinchbeck

Pinchbeck Moderatore 2690 Punti

VIP
Registrati via email