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FISICA

  

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Una pallina da tennis viene lasciata cadere dal punto più alto di una torre. Sapendo che il tempo che
impiega a raggiungere il suolo è pari a 2,5 s, si determini:
a) La velocità con cui giunge terra
b) L’altezza della torre

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L'unica informazione fornita
* T = 2,5 = 5/2 s = tempo di volo
non è sufficiente a fornire una risposta plausibile se il mobile è una pallina da tennis.
Lo sarebbe se invece il mobile fosse un punto materiale, perché in tal caso l'esercizio presenterebbe un problema di cinematica e non di dinamica.
In tal caso il modello del problema sarebbe quello della caduta libera
* y(t) = h - (g/2)*t^2
* v(t) = - g*t
e l'esercizio si risolverebbe come segue.
* (v(T) = - g*T) & (y(T) = h - (g/2)*T^2 = 0) & (T = 5/2) & (g = 9.80665) ≡
≡ (v = - 196133/8000 ~= - 24.517 ~= - 25 m/s) & (h = 196133/6400 ~= 30.646 ~= 31 m)
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Per la pallina da tennis il discorso è tutt'un'altra faccenda.
Le tre pagine della dispensa INFN al link

sono una lettura obbligatoria per seguire le osservazioni che mi appresto a fare.
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Secondo
http://federtennis.it/Giocare-a-tennis/Conosci-il-tennis/Le-palline
«Le palle da tennis sono costituite da due semisfere in gomma che vengono unite e poi rivestite di feltro, tessuto che permette (grazie alla sua peluria) di creare attrito e quindi resistenza nell’aria e garantire quindi una riduzione della velocità e dell’altezza del rimbalzo.»
Quindi è nei regolamenti internazionale che la pallina da tennis DEVE provocare "resistenza nell’aria" e che pertanto non è assimilabile a un punto materiale nemmeno a velocità minime.
Si ha dalla stessa fonte, per le palline "Fast",
* m = (0.0577 ± 0.0017) ~= 0.0577 kg = massa
* r = (0.0335 ± 0.0008) ~= 0.0335 m = raggio
da cui
* ρ = 0.0577/((4/3)*π*(0.0335)^3) ~= 366 kg/m^3
anche minore dei 500 della pallina di legno, quindi con velocità limite minore di quei 14.6 m/s; in ogni caso dell'ordine della metà dei 25 m/s della caduta nel vuoto e tutt'altro che del paio d'ordini inferiore richiesti dall'INFN per trascurare l'attrito viscoso.
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Pertanto, per poter rispondere alla lettera dell'esercizio (pallina da tennis), occorre fornire TUTTI gli altri valori dei parametri nominati nella trattazione INFN.

 



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Una pallina da tennis viene lasciata cadere dal punto più alto di una torre. Sapendo che il tempo che
impiega a raggiungere il suolo è pari a 2,5 s, si determini:
a) La velocità con cui giunge terra;
b) L’altezza della torre.

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Senza considerare l'attrito:

a) Velocità di caduta $v= g·t = 9,8066×2,5 ≅ 24,52~s$;

b) Altezza della torre $h= \frac{1}{2}g·t^2= \frac{1}{2}×9,8066×2,5^2≅30,65~m$.



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