Moto circolare uniforme e moto armonico
Salve a tutti,avrei qualche problema nella risoluzione di questo esercizio:
Una pallina di massa m=500g si muove di moto circolare uniforme in senso antiorario su una guida circolare di raggio R=2 metri,con la velocita' angolare w=2 rad/sec;siano x(0)=2m e y(0)=0 le coordinate della pallina al tempo t=0.
A)Scegliendo un sistema di riferimento cartesiano,con origine al centro della circonferenza,scrivete le espressioni delle componenti x ed y della posizione,della velocita' e della accelerazione della apllina e fatene un grafico in funzione del tempo;
B)Dite a quale forza (in modulo,direzione e verso) e' soggetta la pallina durante il suo moto.
Per favore se potete siate i piu' chiari possibile,e' un argomento un po' ostico per noi (siamo sempre le 2 sorelle!).
Ma come si fa sto grafico?
inizialmente quello che ho fatto e' usare la legge oraria del moto armonico per trovare l'espressione della x e della y,cioe':
x=R coswt
y=R senwt
Mi manca pero' il tempo....quindi ho lasciato t come incognita;
La stessa cosa ho fatto per trovare l'espressione della velocita' e dell'accelerazione:
v(x)=-wR senwt
v(y)=-wR coswt
a(x)=-w^2 R coswt
a(y)=-w^2 R senwt
Poi mi sono persa!!
Aiuto!!Che ho combinato?
Grazie...
Una pallina di massa m=500g si muove di moto circolare uniforme in senso antiorario su una guida circolare di raggio R=2 metri,con la velocita' angolare w=2 rad/sec;siano x(0)=2m e y(0)=0 le coordinate della pallina al tempo t=0.
A)Scegliendo un sistema di riferimento cartesiano,con origine al centro della circonferenza,scrivete le espressioni delle componenti x ed y della posizione,della velocita' e della accelerazione della apllina e fatene un grafico in funzione del tempo;
B)Dite a quale forza (in modulo,direzione e verso) e' soggetta la pallina durante il suo moto.
Per favore se potete siate i piu' chiari possibile,e' un argomento un po' ostico per noi (siamo sempre le 2 sorelle!).
Ma come si fa sto grafico?
inizialmente quello che ho fatto e' usare la legge oraria del moto armonico per trovare l'espressione della x e della y,cioe':
x=R coswt
y=R senwt
Mi manca pero' il tempo....quindi ho lasciato t come incognita;
La stessa cosa ho fatto per trovare l'espressione della velocita' e dell'accelerazione:
v(x)=-wR senwt
v(y)=-wR coswt
a(x)=-w^2 R coswt
a(y)=-w^2 R senwt
Poi mi sono persa!!
Aiuto!!Che ho combinato?
Grazie...
Risposte
Dai, non vi scoraggiate... avete già risolto il problema... Infatti per avere la forza espressa in componenti, basta moltiplicare l'accelerazione per la massa della palla...

il tempo è parametro delle funzioni x e y, nella meccanica classica il grande orologio cosmico è indipendente da tutto il resto.
devi fare sei grafici, accelerazione, velocità e posizione per entrambe le coordinate x e y, sono tutte funzioni seno o coseno.
il primo punto è a posto così. però controlla i segni delle derivate...
devi fare sei grafici, accelerazione, velocità e posizione per entrambe le coordinate x e y, sono tutte funzioni seno o coseno.
il primo punto è a posto così. però controlla i segni delle derivate...
Per trovarmi la forza applico la 2° legge di Newton,giusto?Quindi
F=m w^2 R
L'esercizio mi chiede anche la direzione della forza,quindi scompongo la forza lungo x e y,per cui mi devo trovare alla fine l'angolo,cioe' faccio:
Fx=mw^2 R coswt
Fy=mw^2 R senwt
------>anche qui mi manca il tempo e lo lascio come incognita;
Poi procedo:
tg=Fy/fx da cui l'angolo=arcotgFy/fx
in questo modo dovrei trovare l'angolo che mi dice la direzione della forza, e' giusto?
F=m w^2 R
L'esercizio mi chiede anche la direzione della forza,quindi scompongo la forza lungo x e y,per cui mi devo trovare alla fine l'angolo,cioe' faccio:
Fx=mw^2 R coswt
Fy=mw^2 R senwt
------>anche qui mi manca il tempo e lo lascio come incognita;
Poi procedo:
tg=Fy/fx da cui l'angolo=arcotgFy/fx
in questo modo dovrei trovare l'angolo che mi dice la direzione della forza, e' giusto?
così trovi l'angolo che si forma tra il vettore della forza $F$ e la sua componente $F_x$....quindi trovi l'inclinazione di $F$,che ne determina la direzione.
attenzione a non sbagliarti tra direzione e verso però...
attenzione a non sbagliarti tra direzione e verso però...