Domanda su moto inerziale
Salve a tutti,
sono un appassionato di scienza che, per motivi economico-familiari, non ha potuto frequentare l'Università. Ho studiato diversi ambiti scientifici come autodidatta e, a causa di ciò, non sempre sono in grado di risolvere dilemmi autonomamente. Ho appena scoperto questo interessante forum e ne vorrei approfittare per porvi un quesito che ha a che fare con un progetto su cui sto lavorando nel tempo libero.
La domanda potrebbe essere molto semplice per alcuni di voi ma spero di essere chiaro nel porla:
Abbiamo un corpo di massa M che si muove di moto rettilineo uniforme a velocità V. Se io volessi calcolare la forza perpendicolare al senso del moto da imprimere al corpo per spostarlo dalla sua traiettoria lineare, in modo tale da deviare il corpo di 45 gradi, come dovrei fare? Trascurando gli attriti e la natura della forza, qualcuno potrebbe gentilmente spiegarmi come procedere alla risoluzione del problema?
Grazie anticipatamente a tutti coloro che vorranno dedicarmi un po' del loro tempo.
sono un appassionato di scienza che, per motivi economico-familiari, non ha potuto frequentare l'Università. Ho studiato diversi ambiti scientifici come autodidatta e, a causa di ciò, non sempre sono in grado di risolvere dilemmi autonomamente. Ho appena scoperto questo interessante forum e ne vorrei approfittare per porvi un quesito che ha a che fare con un progetto su cui sto lavorando nel tempo libero.
La domanda potrebbe essere molto semplice per alcuni di voi ma spero di essere chiaro nel porla:
Abbiamo un corpo di massa M che si muove di moto rettilineo uniforme a velocità V. Se io volessi calcolare la forza perpendicolare al senso del moto da imprimere al corpo per spostarlo dalla sua traiettoria lineare, in modo tale da deviare il corpo di 45 gradi, come dovrei fare? Trascurando gli attriti e la natura della forza, qualcuno potrebbe gentilmente spiegarmi come procedere alla risoluzione del problema?
Grazie anticipatamente a tutti coloro che vorranno dedicarmi un po' del loro tempo.
Risposte
Supponiamo che il corpo in questione sia un punto materiale di massa m che si muove a velocità orizzontale costante $v$, sia F una forza costante verticale che agisce sul corpo, allora le equazioni di moto lungo l'asse x e l'asse y sono:
asse x: $x=vt$ (ossia la forza F, agendo verticalmente, non influisce sul moto orizzontale, quindi al tempo t il punto avrà percorso uno spazio x=vt)
asse y: $y=1/2F/mt^2$ (sull'asse y il moto è uniformemente accelerato con accelerazione F/m)
Quando il punto si troverà a 45 gradi, dovrà essere:
$x/y=1$
Questa equazione ha come incognite $F$ e $t$, una volta definito il tempo in cui si vuole che il corpo vada a 45 gradi, si trova la forza corrispondente, che dovrà essere applicata sul corpo per quel tempo t e poi rimossa, rimuovendola il corpo continua il suo moto a 45 gradi con velocità uniforme.
asse x: $x=vt$ (ossia la forza F, agendo verticalmente, non influisce sul moto orizzontale, quindi al tempo t il punto avrà percorso uno spazio x=vt)
asse y: $y=1/2F/mt^2$ (sull'asse y il moto è uniformemente accelerato con accelerazione F/m)
Quando il punto si troverà a 45 gradi, dovrà essere:
$x/y=1$
Questa equazione ha come incognite $F$ e $t$, una volta definito il tempo in cui si vuole che il corpo vada a 45 gradi, si trova la forza corrispondente, che dovrà essere applicata sul corpo per quel tempo t e poi rimossa, rimuovendola il corpo continua il suo moto a 45 gradi con velocità uniforme.
Perfetto. Grazie mille
Non ci racconteresti anche il progetto?
Sì, anzi sarebbe un'occasione per ricevere le vostre opinioni. Non appena termino di stilare formalmente il progetto lo posto su questo forum. Grazie
Rileggendo il tuo primo post, mi è venuto un dubbio: quando parli di una "forza perpendicolare al senso del moto" intendi:
- che la forza ha una direzione fissa, e inizialmente è perpendicolare al moto (come nel caso posto da Vulplasir, in cui la forza è la gravità, e il moto è inizialmente orizzontale)
. oppure che la forza è costantemente perpendicolare al moto, quindi cambia direzione insieme con l'oggetto, come potrebbe essere un razzo che spinge di lato?
- che la forza ha una direzione fissa, e inizialmente è perpendicolare al moto (come nel caso posto da Vulplasir, in cui la forza è la gravità, e il moto è inizialmente orizzontale)
. oppure che la forza è costantemente perpendicolare al moto, quindi cambia direzione insieme con l'oggetto, come potrebbe essere un razzo che spinge di lato?
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