Dubbio su 2 esercizi

*microboz
Ciao, non sono sicuro di averli fatti giusti:

1) Un proiettile di massa 0,5 Kg è lanciato con una velocità iniziale di 10 m/s ad un angolo di 60° sopra la line aorizzontale. L'energia potenziale (rispeto al terreno) del proiettile è in J:
A) 25
B) 18,75
C) 12,5
D) 6,25
E) Nessuna di queste

Io l'ho risolto così:
h= v^2 / 2g = 5,1 m
Ep = mgh*cos60 = 0,5 * 9,8 * 5,1 * cos60 = 12,5 J


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La corda in figura è lunga 20 cm. Quando la palla è lasciata dalla quiete percorre l'arco segnato. Quale sarà la velocità della corda nel punto più basso in m/s ?
A) 2
B) 2,2
C) 3,1
D) 4,4
E) 6
F) Nessuna di queste

La figura è pressappoco così:

50cm
|-------------O <-Palla
La palla lasciata libera segue un tragitto a forma di mezza circonferenza

Io l'ho risolto così:
Ep = mgh
Ec=1/2mv^2
Ec = Ep
e ricavo v
v = sqrt(2gh) = sqrt(2* 9,8 * 0,5) = 3,1

Risposte
Geppo2
1) per l'energia potenziale serve la componente verticale della velocità; 10 cos 60 = 5 m/s. Poi Ep = Ec = ... (dovresti ottenere 6,25)
2)Quanto è lunga la corda? 0,5m o 0,2 m?
ciao

*microboz
non riesco a capire le tue risposte...

1) Considero la componente verticale....

2) La corda è lunga 20 cm quindi 0,2 m

Auron2
Allora, per quanto riguarda il primo esercizio considerando la componente verticale non si ha il coseno, bensì il seno per quanto riguarda la velocità.
Secondo me però il sistema è diviso in due parti completamente diverse:

1 - La prima parte è un sistema con l'equazioni di un moto di un proiettile sulla componente verticale dato che suppongo che J sia l'altezza massima:

$\{(y= V * sen60 * t - 1/2 g * t^2),(0 = V * sen60 - g * t):}$

Da cui troviamo che:

$\{(t = 0.88 s),(y = 3.82):}$

L'altezza massima è quindi di 3,82 metri.

2 - A questo punto essendo la velocità pari a 0 sull'asse verticale, influisce solo più l'energia potenziale della pallottola; proseguirei quindi con :

$ mgh = 0,5 * 9,81 * 3,82 = 18,75 $

Per il secondo problema purtroppo non riesco a capire il problema in se, ossia non riesco a capire che cosa realmente succeda...

*microboz
grazie 1000 per la risposta.

Il secondo esercizio afferma che c'è una palla attaccata da una corda di 20 cm. La corda è tenuta in modo che sia tesa parallelamente all'orizzontale. Quando la palla è lasciata libera tenderà a cadere, ovviamente descrivendo una mezza cirfonferenza perchè attaccata alla corda. L'esercizio chiede di calcolare la velocità massima raggiunta dalla palla

*microboz
[code]non riesco a capire come venga fuori la seconda equazione

x=v⋅sen60-g⋅t

Per l'esattezza non riesco a capire come mai X = 0 (non c'è spostamento orizzontale ? Ma se il corpo non viene gettato parallelamente all'asse Y, dovrebbe spostarsi, anche se di poco, rispetto all'asse X)
Poi non capisco come mai '-g⋅t'.


P.S.
ma come si fa a inserire le formule nel formato "grafico"?????

Auron2
Il secondo esercizio a occhio direi che è giusto, se non hai sbagliato i calcoli il procedimento teorica dovrebbe essere corretto.

non riesco a capire come venga fuori la seconda equazione

$ x=v*sen60-g*t $

Per l'esattezza non riesco a capire come mai X = 0 (non c'è spostamento orizzontale ? Ma se il corpo non viene gettato parallelamente all'asse Y, dovrebbe spostarsi, anche se di poco, rispetto all'asse X)
Poi non capisco come mai $-g*t'$


Allora in questo caso il moto è uniformemente accelrato, quindi abbiamo due equaioni lungo l'asse y , una che descrive la variazione di spazio e l'altra quella di velocità.
Nella seconda equazione non è lo spazio a essere uguale a zero , ma la velocità : infatti nel punto più alto la velocità lungo l'asse perpendicolare diventa zero.
$ -g*t$ deriva direttamente da questa equazione della velocità, dove $g$ è l'accelerazione gravitazionale, con segno meno perchè opposta alla velocità, che abbiamo preso con segno positivo.

P.S.: https://www.matematicamente.it/forum/com ... 26179.html

*microboz
ah grazie, ora ho capito.

Un'altra cosa:
Per calcolare l'altezza massima raggiunta, anziche usare le tue formule (che non riuscivo a capire prima di quest'ultima spiegazione), ho usato la seguente formula:

$h=(v*sen*\alpha)^2/ (2g)

E viene lo stesso risultato...non è però più intuitiva questa ?

P_

P.S.
Hai visto che sono riuscito a scrivere la formula nel formato grafico ? :-D

Auron2
Già la formula è quella ma impostando le equazioni del moto tradizionali in funzione del tempo, come erano quelle che avevo impostato io:

$\{(y_(t)=V * senalpha * t- 1/2 g * t^2),(V_(t)= Vsenalpha - g*t):}$

Dove:

$V=$ velocità iniziale

Sappiamo che l'altezza massima è il punto in cui la Velocità è uguale a zero; sostituiamo quindi nella seconda equazione quella della velocità in funzione del tempo:

$0= Vsenalpha - g*t$

Da cui:

$t=(Vsenalpha)/g$

Sostituendo nella prima equazione, in cui $y$ in questo caso sta a significare l'altezza massima raggiungibile dal corpo:

$hmax= V * senalpha *((Vsenalpha)/g) - 1/2 g * ((Vsenalpha)/g)^2$

$hmax= (V^2 * sen^2alpha)/g - 1/2 * (V^2 * sen^2alpha)/g $

$hmax = 1/2 * (V^2 * sen^2alpha)/g $

$hmax = (V^2 * sen^2alpha)/(2*g) $

$C.V.D.$, è esattamente la tua formula ... :-D

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