Una giostra impiega 9,8s a compiere mezzo giro. Un punto sul bordo si muove alla velocità di 18,6 cm/s. Calcolare il modulo dell'accelerazione centripeta.
Una giostra impiega 9,8s a compiere mezzo giro. Un punto sul bordo si muove alla velocità di 18,6 cm/s. Calcolare il modulo dell'accelerazione centripeta.
Ciao!
Se la giostra impiega 9,8s per compiere mezzo giro significa che il suo periodo è 19,6s
T = 19,6 s
Conoscendo il periodo possiamo calcolare la velocità angolare:
ω = 2π / T = 2π / 19,6s = 0,32 rad/s
Note la velocità angolare e la velocità ad una certa distanza possiamo dedurre il raggio:
v = ω * R R = v / ω = 0,186/0,32 m = 0,58 m
L'accelerazione centripeta sarà data in modulo da:
ac = v² / R = 0,06 m/s²
Spero di non aver commesso errori (mi sembra piccola come giostra!)
periodo T = 9,8*2 = 19,6 sec
velocità angolare ω = 2*π/T = 6,2832/19,6 = 0,3206 rad/sec
Vtan = ω*r = 0,186 m/sec
ac = ω^2*r = 0,186*0,3206 = 0,060 m/sec^2
* ω = (mezzo giro)/(9,8 s) = (π rad)/(49/5 s) = 5*π/49 rad/s
* v = ω*r = 18,6 cm/s = 93/500 m/s
* r = v/ω = (93/500)/(5*π/49) = 4557/(2500*π) m
* |a| = r*ω^2 = v^2/r = (93/500)^2/(4557/(2500*π)) =
= (93/4900)*π ~= 0.0596 m/s^2
Velocità periferica $v= \frac{18,6}{100} = 0,186~m/s$;
lunghezza della semicirconferenza $sc= v~×t = 0,186~×9,8 = 1,823~m$;
raggio della giostra $r= \frac{sc}{π} = \frac{1,823}{π} = 0,58~m$;
accelerazione centripeta $a= \frac{v^2}{r} = \frac{0,186^2}{0,58} ≅ 0,06~m/s^2$.
Per compiere un giro completo occorrono 19.6 s - pertanto
w = 2 TT/19.6 rad/s = 0.3206 rad/s
Ora v = w R
e ac = w^2 R
dividendo ac/v = w => ac = v * w = 0.186 m/s * 0.3206 rad/s = 0.0596 rad/s^2