Uomo seduto su ruota panoramica. Domande teoriche.
Volevo confrontare le mie risposte, e sapere se erano o meno corrette.
2. Una persona è seduta su una ruota panoramica verticale che gira con velocità costante. Dire se,
relativamente ad un quarto di giro, le seguenti affermazioni sono vere o false, motivando le
risposte (s’identifichi la persona come un punto materiale):
a. Nessuna delle forze che agiscono sulla persona compie lavoro.
b. Il lavoro totale compiuto da tutte le forze che agiscono sulla persona è nullo.
c. La forza risultante che agisce sulla persona è nulla.
d. Il suo moto è un moto accelerato.
a) Falso: ad esempio la forza peso compierà sicuramente lavoro (positivo o negativo) nel quarto di giro;
b) Vero: peso e forza d'appoggio si bilanciano, rimane la forza centrifuga ma è perpendicolare allo spostamento;
c) Falso: vi è la forza centrifuga;
d) Falso: prima di tutto bisognerebbe indicare il sistema di riferimento. Se il SdR è solidale con la giostra, la persona è in quiete. Prendendo il SdR terrestre (appross. inerziale), la persona si muove di moto circolare uniforme.
Le mie risposte sono corrette? Non so perché ma avevo qualche dubbio relativamente alla domanda C)...
Ne approfitto includendo un'altro esercizio:
Su un piano privo di attrito due corpi di masse m1 = 2 kg e m2 = 1 kg sono a contatto tra di loro.
Una forza orizzontale F = 3 N è applicata al primo corpo, il quale spinge il secondo. Quanto
vale la forza di contatto tra i due corpi?
a. 1 N;
b. 2 N;
c. 3 N;
d. non si può dire poiché occorre precisare se ci riferisce alla forza che la massa m1 esercita sulla massa m2 o viceversa;
e. nessuna delle risposte è giusta.
Esattamente non saprei, ma risponderei C). Qualcuno potrebbe aiutarmi a ragionare sul problema?
Grazie
2. Una persona è seduta su una ruota panoramica verticale che gira con velocità costante. Dire se,
relativamente ad un quarto di giro, le seguenti affermazioni sono vere o false, motivando le
risposte (s’identifichi la persona come un punto materiale):
a. Nessuna delle forze che agiscono sulla persona compie lavoro.
b. Il lavoro totale compiuto da tutte le forze che agiscono sulla persona è nullo.
c. La forza risultante che agisce sulla persona è nulla.
d. Il suo moto è un moto accelerato.
a) Falso: ad esempio la forza peso compierà sicuramente lavoro (positivo o negativo) nel quarto di giro;
b) Vero: peso e forza d'appoggio si bilanciano, rimane la forza centrifuga ma è perpendicolare allo spostamento;
c) Falso: vi è la forza centrifuga;
d) Falso: prima di tutto bisognerebbe indicare il sistema di riferimento. Se il SdR è solidale con la giostra, la persona è in quiete. Prendendo il SdR terrestre (appross. inerziale), la persona si muove di moto circolare uniforme.
Le mie risposte sono corrette? Non so perché ma avevo qualche dubbio relativamente alla domanda C)...
Ne approfitto includendo un'altro esercizio:
Su un piano privo di attrito due corpi di masse m1 = 2 kg e m2 = 1 kg sono a contatto tra di loro.
Una forza orizzontale F = 3 N è applicata al primo corpo, il quale spinge il secondo. Quanto
vale la forza di contatto tra i due corpi?
a. 1 N;
b. 2 N;
c. 3 N;
d. non si può dire poiché occorre precisare se ci riferisce alla forza che la massa m1 esercita sulla massa m2 o viceversa;
e. nessuna delle risposte è giusta.
Esattamente non saprei, ma risponderei C). Qualcuno potrebbe aiutarmi a ragionare sul problema?
Grazie
Risposte
domanda c: la risultante è nulla _la forza centrifuga è equilibrata da una centripeta-
o vi sarebbe un accelerazione! cioè il poveretto schizzerebbe via dalla ruota.
Se il moto è stazionario (in un riferimento) -la risultante delle forze è nulla, cioè si ha accelerazione nulla.
Per il secondo esercizio, la risposta per me è proprio c
o vi sarebbe un accelerazione! cioè il poveretto schizzerebbe via dalla ruota.
Se il moto è stazionario (in un riferimento) -la risultante delle forze è nulla, cioè si ha accelerazione nulla.
Per il secondo esercizio, la risposta per me è proprio c
Per il primo quesito mi pare che ci sei abbastanza per le prime 2 risposte, c'è un po' di confusione in merito alla forza centrifuga.
Per parlare di forza centrifuga si è scelto di ragionare in un sistema non inerziale. Rifletti su questo. La risposta a c è corretta o sbagliata a seconda del sistema di riferimento scelto infatti. Per il punto d dipende cosa si intende per moto accelerato, un moto circolare uniforme per me è un moto accelerato.
Per il secondo quesito la risposta è a. Puoi calcolare quella forza dall'equazione di Newton scritta per i due corpi singoli.
Per parlare di forza centrifuga si è scelto di ragionare in un sistema non inerziale. Rifletti su questo. La risposta a c è corretta o sbagliata a seconda del sistema di riferimento scelto infatti. Per il punto d dipende cosa si intende per moto accelerato, un moto circolare uniforme per me è un moto accelerato.
Per il secondo quesito la risposta è a. Puoi calcolare quella forza dall'equazione di Newton scritta per i due corpi singoli.
per il primo:
1 e 2 ok,
3) la forza centrifuga la sente solo eventualmente il tizio sulla giostra. e comunque è bilanciata a nche in quel caso dalla reazione della sbarra di sicurezza. altrimenti ciao ciao omino..
sull'omino c'è semmai una forza centripeta che li fa fare una traiettoria circolare
4)
beh il moto corcolare uniforme è sicuramente un moto accelerato con accelerazione centripeta, infatti la velocità varia in direzione
per il secondo direi anchio c, le reazioni che si scambiano 1 e 2 devono essere a risultante nulla e 1 su 2 esercita 3N
1 e 2 ok,
3) la forza centrifuga la sente solo eventualmente il tizio sulla giostra. e comunque è bilanciata a nche in quel caso dalla reazione della sbarra di sicurezza. altrimenti ciao ciao omino..
sull'omino c'è semmai una forza centripeta che li fa fare una traiettoria circolare
4)
"orazioster":
Se il moto è stazionario (in un riferimento) -la risultante delle forze è nulla, cioè si ha accelerazione nulla.
beh il moto corcolare uniforme è sicuramente un moto accelerato con accelerazione centripeta, infatti la velocità varia in direzione
per il secondo direi anchio c, le reazioni che si scambiano 1 e 2 devono essere a risultante nulla e 1 su 2 esercita 3N
"cyd":
per il secondo direi anchio c, le reazioni che si scambiano 1 e 2 devono essere a risultante nulla e 1 su 2 esercita 3N
No è sbagliato.
1 su 2 non esercita una forza di 3 N perché se così fosse 2 si muoverebbe di accelerazione pari a $F/m_2=3 [m s^{-2}]$, ma non può essere visto che i due corpi insieme si muovono di accelerazione $F/(m_1+m_2)=1 [m s^{-2}]$
si, hai ragione.
allora direi la (a) ragionando nel seguente modo
(indico con $F_(21)$ la forza da 2 a 1 e viceversa F_12)
$F - F_(21) = m_1 a$
$F_(12) = m_2 a$
e $a=F/(m_1+m2)$
da cui
$F_(12) = m_2/(m_1+m_2) F = 1 N$
allora direi la (a) ragionando nel seguente modo
(indico con $F_(21)$ la forza da 2 a 1 e viceversa F_12)
$F - F_(21) = m_1 a$
$F_(12) = m_2 a$
e $a=F/(m_1+m2)$
da cui
$F_(12) = m_2/(m_1+m_2) F = 1 N$
"cyd":
4)
[quote="orazioster"]
Se il moto è stazionario (in un riferimento) -la risultante delle forze è nulla, cioè si ha accelerazione nulla.
beh il moto corcolare uniforme è sicuramente un moto accelerato con accelerazione centripeta, infatti la velocità varia in direzione
[/quote]
vero!
In mente avevo non l'immagine di un punto materiale in moto circolare uniforma,ma
del corpo rigido ruota
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