Fisica: meccanica del punto
Punto materiale e cinematica
Fisica
Punto materiale = punto di riferimento che ha un moto.
Meccanica del punto
Cinematica: come cambia posizione nel tempo.
Dinamica: cause che agiscono sul punto.
Spostamento = distanza tra posizione finale e iniziale.
x(t) = come varia posizione su x nel tempo t.
y(s(t))
x(t)
Traiettoria: insieme delle posizioni occupate dato punto al variare del tempo. Deducibile dal sistema di riferimento.
Funzione continua.
y(x) E C⁰(C2)
x(t), y(t) E C2
Diagramma orario e velocità media
Diagramma orario: curva dello spazio in funzione del tempo.
Δx = x₂ - x₁
Δt = t₂ - t₁
Vm = Δx/Δt
Velocità media
Caso 1: 1 h V = 40 km/h.
Caso 2: ¹/₂ h ferma, ¹/₂ h 80 km/h = VΔx.
Vist = lim Δx/Δt, Δt → 0 = dx/dt.
Velocità istantanea
∫ dx/dt = ∫ Vist dt
∫ dx = ∫ Vist dt
Δx = Vist Δt se Vist cost.
Punto materiale e traiettoria
Fisica
Punto materiale: punto di riferimento che ha un moto.
Meccanica del punto
Cinematica: come cambia posizione nel tempo.
Dinamica: forze che agiscono sul punto.
Spostamento: distanza tra posizione finale e iniziale.
x(t) = come varia posizione x del tempo t.
y(t)
s(t)
Traiettoria: insieme delle posizioni occupate dal punto al variare del tempo. Collegata da sistema di riferimento.
È una funzione continua.
y(x) e C0(C2)
x(t) y e C2
Diagramma orario
Diagramma orario: curva dello spazio in funzione del tempo.
Δx = x2 - x1
Δt = t2 - t1
Vm = Δx/Δt
Velocità media
Caso 1: 1 h V2 = 40 km/h.
Caso 2: 1/2 h ferma, 1/2 h 80 km/h = V.
Vist
Velocità istantanea
Vist = limΔt→0 Δx/Δt = dx/dt.
∫ dx/dt = Vist
∫ dx = S
Vistdt
Δx = VΔt se V = cost.
Spostamento e velocità
Spostamento complessivo + distanza percorsa.
10 km
15 = 5 km/10
Vm = 20 km/2,5 h = 8 km/h.
∫x₁x₂ dx = ∫t₁t₂ V(t)dt
Vmedia = 1/t₂ - t₁ ∫t₁t₂ V(t)dt
Incontro e accelerazione
Incontro
xb(t*) = xo(t*)
am = ΔV/Δt
aist = dV/dt = d2x/dt2
dV = a dt
∫dV = ∫a(t)dt
ΔV = aΔt
se V costante.
es. Vo = 2 m/s
a(t) = 3t - 2 m/s2
∫t₀t₃ dV = ∫t₀5 (3t - 2) dt
Vt₃ - Vt₀ = [3/2t² - 2t]50
Vt₃ = Vt₀ - 3,5·10 = 29,5 m/s
a(x(t)) = d/dt V(x(t)) = dV/dx · dx/dt = v dV/dx
∫x₁x₂ a dx = ∫t₁t₂ V dt => ∫x₁x₂ a(x)dx = 1/2 (V22 - V12)
Se a è costante rispetto alla percorrenza.
a (x₂ - x₁) = 1/2 (V22 - V12)
Tipi di moto
- Moto rettilineo uniforme: a = 0.
- Uniformemente accelerato: a = k ≠ 0.
- Vario: a(t).
Moto rettilineo uniformemente accelerato
Moto rettilineo uniformemente accelerato
{
v(t) = v0 + at
x(t) = x0 + v0t + 1⁄2 at2
g = 9,81 m/s2
Moto smorzato esponenziale
a = -kv
dv⁄dt = -kv
1⁄x dv = -kdt
ln v2⁄v1 = -k(t2 - t1)
v2 = v1 e-kΔt
Moto smorzato esponenziale
dv⁄dx = -k dx⁄dt
dv = -k dx
v(t) = v0 - kΔx
Esercizi
v(0) = 0 m/s
a = { 2 m/s2 0 < t < 15 s
0 m/s2 15 < t < 60 s
x(60 s) = ?
vmedia = ?
a□ = (b + b) ⋅ h⁄2 = 15753)
vt0 = 0 m/s
t0 = 0 s
Δt = 6 s
at = 0.4 m/s2
vp = cost
min (vp) = ?
xt(t) = 1/2 at2
xp(t) = vp(t – 6)
1/2 at2 = vpt – vp6
1/2 at2 – vpt + 6vp = 0
Δ = (vp)2 – 12avp = 0
vp (vp – 12a) = 0
vp = 0
vp = 12a
vp = 4.8 m/s
4)
vf = 108 km/h
a = -4 m/s2
vf – v
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.