Problema di fisica (4449): Forum per Studenti

Fisica
Problema di fisica (4449)

macallo - Erectus - 50 Punti

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Ho il test di ingresso tra 3 giorni!2 problemi non mi fanno dormire!

1) una pallina di massa 10kg è connessa ad un perno da una fune inestensibile lunga 5ocm e di massa trascurabile. la fune ha un angolo di 30° rispetto alla verticale. la pallina si muove di moto circolare uniforme intorn al perno su una traiettoria orizzontale. Calcolare
- la velocità della pallina
- il momento angolare della pallina rispetto al perno
- il momento delle forze agenti sulla allina rispetto al perno
- il momento totale delle forze agenti sulla pallina rispetto al perno

2) un grave di massa 10kg viene lanciato con un angolo di 60° e una velocità 20 m/S da una rupe alta 5 m. ad una distanza di 5m dalla rupe c'è una barriera alta 3m.
-verificare qual'è il minimo valore della velocità al di sopra della qual il grave supera la barriera.

Qualcuno può aiutarmi ?? E' un favore grande !!!

Grazie

10 anni 10 mesi 18 giorni fa

xico87 - Mito - 28236 Punti

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spero nn sia un problema se li guardo + tardi.. se prima nn lo fa qlcun altro

10 anni 10 mesi 18 giorni fa

IPPLALA - Mito - 101142 Punti

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Ah ho capito che problemi sono.... non mi ricordo le formule, mò vediamo

10 anni 10 mesi 17 giorni fa

xico87 - Mito - 28236 Punti

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1) è un pendolo conico.. la tensione del filo è determinata dalla forza di gravità e dalla forza centripeta, per cui, vettorialmente, T = mg + Fc
nn conosciamo Fc, però sappiamo che l'angolo tra la forza di gravità e la tensione del filo è 30, quindi ricaviamo:

mg cos(30) = T = 84,870 N
Fc = T cos(60) = 42,435 N = mv^2/R
r = 5cm = 0,05m-->R = 0,025m da cui v = ..ecc

il momento torcente totale è nullo, perchè la forza risultante è la tensione ed è parallela al vettore r, (sen(0) = 0).

per il terzo punto prova da solo

10 anni 10 mesi 17 giorni fa

macallo - Erectus - 50 Punti

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Che dire ...
xico87 ... sei un genio! Grazie !!!!

Puoi darmi una mano anche per il moto
del proiettile del secondo problema??

10 anni 10 mesi 17 giorni fa

xico87 - Mito - 28236 Punti

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sul primo problema sono stato un po' impreciso. se c fossero problemi chiedi, altrimenti nn c torno.

2) considera il punto iniziale in cui si trova la massa cme origine di un sistema di assi cartesiani xOy.
la distanza tra rupe e barriera è 5m, l'altezza della barriera è di 3m e quella della pallina è 5m.. rispetto al nuovo sistema di riferimento, la massa si trova inizialmente a quota 0, mentre la barriera a -2m.
la velocità si divide in 2 componenti:
-v_x = v*cos60 (resta costante per tutto il volo);
-v_y = v*sen60 (nella fase di volo cambia perchè soggetta all'accelerazione di gravità).

possiamo quindi decidere di scomporre anche lo sopstamento lungo i due assi:
-lungo x, X = v_x*t --> 5m = v*cos60*t
-lungo y, Y = -1/2gt^2 + v_y*t (v_y è la velocità iniziale lungo l'asse y, contraria in verso rispetto all'accelerazione) --> -2m = -1/2gt^2 + v*sen60*t

mettendo a sistema le 2 equazioni trovi v_y = 5,87m/s da cui ricavi v = 6,78 m/s
ricontrollo meglio domani, ora ho sonno

10 anni 10 mesi 16 giorni fa

macallo - Erectus - 50 Punti

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Ciao xico87, ho rivisto con calma il problema del pendolo. Il tuo ragionamento nn fa una grinza e mi ha aiutato molto. Io lo svolgerei però così:

T = mg + Fc scompongo il vettore nelle componenti:
-x T*cos30 - mg =0 T= mg/cos30
-y T*sen30 = m*v^2/R R=(0,5m)*sen30 = 0,25m

Sostituendo in y:

mg*sen30/cos30 = m*v^2/R

v^2 = Rg*tan30 v^2=(0,25m)*(9,8m/s2)*0,58 v=1,19 m/s circa

Trovi qualcosa di errato?

Il momento angolare della pallina mi viene 0,003 kg*m^2/s (per via delle unità di misura
in grammi e centimetri) ...

OK il momento totale delle forze è nullo.

Non sono tanto sicuro di come calcolare il momento delle palline rispetto al perno.

L'altro problema è (quello del proiettile) è chiarissimo.
Se puoi fare un ultimo sforzo e rispondermi ancora ... Ti ringrazio di tutto !!!!!!!!

10 anni 10 mesi 16 giorni fa

xico87 - Mito - 28236 Punti

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a me risultava m=10kg, r=0,05m=5cm...cmq avevo fatto anche un altro errore, scusa ma ero un po' stanco.
il tuo procedimento è giusto!
per calcolare il momento M delle singole forze basta che consideri una forza, ad esempio quella centripeta, per cui:

m*v^2/R = 0,057N

M = r x Fc = r*Fc*sen(a) (x=prodotto vettoriale), dove
r = 0,50m
a = 60°
Fc = 0,057

da cui M = 0.5*0.057*sen(60) = 0,025 Nm

cme controprova calcola anche M1 dovuto alla forza di gravità presa in verso opposto (cambiano forza e angolo rispetto a M, r resta lo stesso): M1 = mg*r*sen(30) = 0,025Nm
ovviamente visto che M e M1 sono opposti in verso (e uguali in modulo), il momento torcente totale è nullo

10 anni 10 mesi 16 giorni fa