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[Risolto] Problema di Fisica

  

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Una pallina è appesa al soffitto di un treno il quale si muove ad una velocità di 10,0 m/s rispetto ai binari. La pallina dista dal pavimento 2,5 m. Ad un certo istante la pallina si stacca dal soffitto. Si vuole sapere:

a) qual è la traiettoria della pallina sia per un osservatore che si trova sul treno e sia per un osservatore fermo rispetto ai binari;

b) dopo quanto tempo la pallina tocca il pavimento del treno e di quanto si è spostata orizzontalmente per i due osservatori quando arriva sul pavimento?

c) Spiega i tuoi ragionamenti anche attraverso un disegno in cui rappresenti le grandezze fisiche utilizzate e le due traiettorie della pallina.

 

Buongiorno, non riesco a capire come svolgere l’esercizio. Grazie mille per l’aiuto.

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Il treno viaggia a velocità costante,  vo = 10 m/s, il treno è un sistema di riferimento inerziale, al suo interno i fenomeni avvengono come se fosse fermo, perché non accelera e non frena.

Per chi è sul treno, la pallina cade diritta verso il basso con accelerazione g = 9,8 m/s^2, di moto rettilineo, e cade esattamente sotto il punto da cui è partita.

h = 1/2 * 9,8 *  t^2;

tempo di caduta:

t = radice(2 * h / 9,8) = radice(2 * 2,5/9,8) = 0,71 s.

Per chi è fermo sui binari la pallina si sposta in orizzontale con la velocità del treno vo, quindi per chi osserva fermo dai binari la sua traiettoria è parabolica. Il tempo di caduta è lo stesso, nel tempo t, il treno si sposta di x e anche la pallina si sposta di x insieme con il treno.

x = 10 * 0,71 = 7,1 m, spostamento orizzontale, visto dai binari; la pallina però cade nello stesso punto, non è che avanza di 7 metri sul pavimento del vagone, è il vagone che si sposta di 7 metri e chi è sui binari la vede andare avanti con la velocità del treno.

trenopallina

ciao  @alessandra_12

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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