Alcuni quesiti fisica
Salve a tutti, avrei alcuni quesiti di teoria che ho trovato in esami vecchi di Fisica LA (facoltà di ingegneria), e che non sono riuscito a risolvere. Visto che DEVO passare assolutamente questo maledetto esame che ho già dato varie volte, chiedo il vostro aiuto 
1. Un punto materiale è vincolato a muoversi in una dimensione. Quale delle forze seguenti lo fa muovere di
moto oscillatorio armonico?
Motivare la risposta.
a) F = −200x;
b) F = −10x2;
c) F = 32x.
2. A causa di un guasto del paracadute, un paracadutista piomba sulla neve fresca ferendosi in modo non
grave. Se fosse caduto sulla nuda terra il tempo di arresto sarebbe stato 10 volte più breve e l’urto
presumibilmente letale. Dire quale delle seguenti affermazioni è corretta e motivare la risposta:
a) la neve cambia la variazione di quantità di moto del paracadutista;
b) la neve modifica l’impulso d’arresto del paracadutista;
c) la neve cambia la forza che arresta il paracadutista.
3. Un giocoliere lancia ad un collega, contemporaneamente, una palla approssimabile ad un corpo puntiforme
di massa m con la mano sinistra, ed una clava roteante, sempre di massa m e lunghezza maggiore del
diametro della palla, con la mano destra. Ad entrambi gli oggetti viene impressa la stessa energia cinetica,
ed entrambi percorrono traiettorie analoghe. Quale dei due oggetti raggiunge per primo il secondo giocoliere?
Motivare la risposta.
4. Un individuo si trova al centro di una piattaforma circolare, isolata completamente dall’esterno. Egli spinge
una palla davanti a sè, sul pavimento che sa essere perfettamente levigato e quindi con attrito trascurabile,
imprimendole al momento della spinta un “effetto” in senso orario attorno ad un asse verticale. Lo
sperimentatore osserva che la palla, una volta rilasciata, segue una traiettoria curva verso la sua destra
tale da venirsi a trovare, dopo qualche secondo, alle sue spalle.
Quali conclusioni ricava da tale osservazione?
5. Una palla viene lanciata contro un muro verso l’alto in modo da formare un angolo di 45 gradi con la
normale al muro e rimbalza in seguito ad un urto completamente elastico. Se consideriamo il sistema
costituito dalla palla, quali grandezze si conservano nel processo?
a) la componente verticale della quantità di moto e l’energia meccanica;
b) la quantità di moto e l’energia meccanica;
c) solo la componente verticale della quantità di moto.
Motivare la risposta.
6. Spiegare perchè la forza di attrito non ammette una funzione potenziale.
7. Un bambino si trova sul bordo di una giostra che ruota liberamente, senza attriti, con velocità angolare
costante. Se il bimbo si avvicina al centro della giostra, la velocità angolare del sistema giostra-bambino:
a) aumenta;
b) diminuisce;
c) rimane costante.
Motivare.
Grazie a chi vuole aiutarmi
1. Un punto materiale è vincolato a muoversi in una dimensione. Quale delle forze seguenti lo fa muovere di
moto oscillatorio armonico?
Motivare la risposta.
a) F = −200x;
b) F = −10x2;
c) F = 32x.
2. A causa di un guasto del paracadute, un paracadutista piomba sulla neve fresca ferendosi in modo non
grave. Se fosse caduto sulla nuda terra il tempo di arresto sarebbe stato 10 volte più breve e l’urto
presumibilmente letale. Dire quale delle seguenti affermazioni è corretta e motivare la risposta:
a) la neve cambia la variazione di quantità di moto del paracadutista;
b) la neve modifica l’impulso d’arresto del paracadutista;
c) la neve cambia la forza che arresta il paracadutista.
3. Un giocoliere lancia ad un collega, contemporaneamente, una palla approssimabile ad un corpo puntiforme
di massa m con la mano sinistra, ed una clava roteante, sempre di massa m e lunghezza maggiore del
diametro della palla, con la mano destra. Ad entrambi gli oggetti viene impressa la stessa energia cinetica,
ed entrambi percorrono traiettorie analoghe. Quale dei due oggetti raggiunge per primo il secondo giocoliere?
Motivare la risposta.
4. Un individuo si trova al centro di una piattaforma circolare, isolata completamente dall’esterno. Egli spinge
una palla davanti a sè, sul pavimento che sa essere perfettamente levigato e quindi con attrito trascurabile,
imprimendole al momento della spinta un “effetto” in senso orario attorno ad un asse verticale. Lo
sperimentatore osserva che la palla, una volta rilasciata, segue una traiettoria curva verso la sua destra
tale da venirsi a trovare, dopo qualche secondo, alle sue spalle.
Quali conclusioni ricava da tale osservazione?
5. Una palla viene lanciata contro un muro verso l’alto in modo da formare un angolo di 45 gradi con la
normale al muro e rimbalza in seguito ad un urto completamente elastico. Se consideriamo il sistema
costituito dalla palla, quali grandezze si conservano nel processo?
a) la componente verticale della quantità di moto e l’energia meccanica;
b) la quantità di moto e l’energia meccanica;
c) solo la componente verticale della quantità di moto.
Motivare la risposta.
6. Spiegare perchè la forza di attrito non ammette una funzione potenziale.
7. Un bambino si trova sul bordo di una giostra che ruota liberamente, senza attriti, con velocità angolare
costante. Se il bimbo si avvicina al centro della giostra, la velocità angolare del sistema giostra-bambino:
a) aumenta;
b) diminuisce;
c) rimane costante.
Motivare.
Grazie a chi vuole aiutarmi
Risposte
Anzitutto sarebbe bene scrivere le formule in mathML, in ogni caso:
se fai la differenza che trovi? $\DeltaQ=-2mV_x\veci$
che è il doppio di $Q_x$ iniziale mentre lungo y vedi che hai 0...
se fai la differenza che trovi? $\DeltaQ=-2mV_x\veci$
che è il doppio di $Q_x$ iniziale mentre lungo y vedi che hai 0...
ahhhhhhhhhhhhhhhhh!!! sisisisi ora ho capito 
ci ho messo un pò però ho capito.
grazie dell'aiuto e della pazienza.
presto posterò altri quesiti se non disturbo troppo
mi impegno anche ad imparare il mathML...
ci ho messo un pò però ho capito. grazie dell'aiuto e della pazienza.
presto posterò altri quesiti se non disturbo troppo
mi impegno anche ad imparare il mathML...
Per la 1 osserva che per x>0 la F è negativa e quindi si oppone al moto
per x<0 invece F è positiva e si oppone ancora al moto
Per me è la a) la giusta
per x<0 invece F è positiva e si oppone ancora al moto
Per me è la a) la giusta
"cavallipurosangue":
Per la 3 mi sembra giusto il ragionamento dell'autore (arriva prima la palla) a parità di energia cinetica fornita... anche se in effetti potrei lanciarla con $\omega=0...$
Scusa ma mi hai fatto venire un dubbio....perchè dovrebbe arrivare prima la palla?
se viene impressa la stessa forza allora la palla la puoi assimilare ad un punto materiale....dunque con la solita $F=ma$ e dunque avrà la sua equazione del moto
mentre la clava non la assimili ad un punto ma avrai che la $R$ risultante delle f.esterne coincide con $ma$ dove a è l'accelerazione del centro di massa....dunque si può dire che il c. di massa della clava percorrerà la stessa traiettoria della palla più o meno, in più però ci sarà un moto rotatorio della clava attorno al proprio c. di massa, dunque roteando arriva prima lei avendo lunghezza maggiore del diametro della palla....o no?
secondo me no.
usando il teorema di Konig, per la palla ho solo l'energia cinetica relativa alla traslazione, $1/2 m v^2$ , mentre per la clava ho anche quella relativa alla rotazione $1/2 I omega^2$ .
siccome le 2 energie cinetiche sono uguali, eguagliandole e facendo un pò di calcoli, trovi che la velocità della palla è di poco maggiore quindi arriva prima
nel dettaglio, senza usare molto mathML con il quale non sono ancora pratico
$v_{palla} = v_{clava} + "altraroba"$ quindi la velocità della palla è sicuramente maggiore a $v_{clava}$ perchè "altraroba" è positivo...
usando il teorema di Konig, per la palla ho solo l'energia cinetica relativa alla traslazione, $1/2 m v^2$ , mentre per la clava ho anche quella relativa alla rotazione $1/2 I omega^2$ .
siccome le 2 energie cinetiche sono uguali, eguagliandole e facendo un pò di calcoli, trovi che la velocità della palla è di poco maggiore quindi arriva prima
nel dettaglio, senza usare molto mathML con il quale non sono ancora pratico
$v_{palla} = v_{clava} + "altraroba"$ quindi la velocità della palla è sicuramente maggiore a $v_{clava}$ perchè "altraroba" è positivo...
A me convince più questa ultima ipotesi, anche se bisogna specificare bene che cosa significhi arriva prima... io ho subito pensato al centro di massa... Inoltre non è specificata la velocità angolare imposta... quindi se per caso questa fosse 0, il ragionamento di ELWOOD sarebbe corretto... boh
arriva prima all'altro giocoliere... perchè è più veloce...
se avesse $omega=0$ allora l'energia cinetica sarebbe la stessa per entrambe no? almeno credo... certo che quella parte del testo che dice "diametro maggiore della palla" potrebbe essere un indizio...
comunque, ripensandoci, ancora non ho capito cosa significa la domanda 4... la riporto qui:
Un individuo si trova al centro di una piattaforma circolare, isolata completamente dall’esterno. Egli spinge
una palla davanti a sè, sul pavimento che sa essere perfettamente levigato e quindi con attrito trascurabile,
imprimendole al momento della spinta un “effetto” in senso orario attorno ad un asse verticale. Lo
sperimentatore osserva che la palla, una volta rilasciata, segue una traiettoria curva verso la sua destra
tale da venirsi a trovare, dopo qualche secondo, alle sue spalle.
Quali conclusioni ricava da tale osservazione?
non ho capito come fa la palla a tornargli alle spalle ha a che fare con coriolis o qualcosa del genere?
qualcuno mi illumina? grazie
se avesse $omega=0$ allora l'energia cinetica sarebbe la stessa per entrambe no? almeno credo... certo che quella parte del testo che dice "diametro maggiore della palla" potrebbe essere un indizio...
comunque, ripensandoci, ancora non ho capito cosa significa la domanda 4... la riporto qui:
Un individuo si trova al centro di una piattaforma circolare, isolata completamente dall’esterno. Egli spinge
una palla davanti a sè, sul pavimento che sa essere perfettamente levigato e quindi con attrito trascurabile,
imprimendole al momento della spinta un “effetto” in senso orario attorno ad un asse verticale. Lo
sperimentatore osserva che la palla, una volta rilasciata, segue una traiettoria curva verso la sua destra
tale da venirsi a trovare, dopo qualche secondo, alle sue spalle.
Quali conclusioni ricava da tale osservazione?
non ho capito come fa la palla a tornargli alle spalle
ha a che fare con coriolis o qualcosa del genere?qualcuno mi illumina? grazie
"vaka85":
arriva prima all'altro giocoliere... perchè è più veloce...
se avesse $omega=0$ allora l'energia cinetica sarebbe la stessa per entrambe no? almeno credo... certo che quella parte del testo che dice "diametro maggiore della palla" potrebbe essere un indizio...
Detto così ha poco senso, infatti ogni punto di un corpo rigido ha velocità in generale diversa. Se prendi come punto su cui fare l'analisi il centro di massa ok, sennò bisogna che tu lo dica senza ambiguità.
Per farti capire meglio esiste addirittura un punto che è in un dato istante "fermo" rispetto a terra... il famoso centro delle velocità del moto piano di un corpo rigido.
mai sentito 
comunque mi auguro che il mio ragionamento bastasse... perchè altrimenti non saprei proprio come fare...purtoppo sarà la decima volta che studio il libro ma alcune cose ancora mi rimangono ancora incomprensibili...
comunque mi auguro che il mio ragionamento bastasse... perchè altrimenti non saprei proprio come fare...purtoppo sarà la decima volta che studio il libro ma alcune cose ancora mi rimangono ancora incomprensibili...
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