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[Risolto] Problema di fisica

  

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Un corpo è lanciato in direzione orizzontale dalla sommità di una collina che si trova a 20.0 m di altezza sopra un lago. Se la velocità iniziale del corpo è di 500 m/s, quale distanza orizzontale dal punto di partenza potrà percorrere il corpo prima di toccare la superficie dell'acqua? Si trascuri la resistenza dell'aria.

 

SOLUZIONE

 

0.63 km

 

0.90 km

 

1.01 km

 

1.90 km

Autore
3 Risposte



2

Cade in verticale per y = 20,0 m di moto accelerato, mentre avanza in orizzontale;

vox = 500 m/s, costante; la velocità orizzontale non incide sul moto verticale di caduta.

x = vox * t; moto uniforme;

il tempo di caduta è lo stesso che si avrebbe se partisse in verticale senza velocità orizzontale.

y = 1/2 g t^2; verso il basso;

g = 9,8 m/s^2; accelerazione di gravità

t = radicequadrata(2 y / g) = radice(2 * 20,0 / 9,8);

t = radice(4,082) = 2,02 s; tempo di discesa;

x = vox * t = 500 * 2,02 = 1010 m = 1,01 km.

Terza risposta.

 

(Moto parabolico).

 

image

@ali01  ciao

@mg grazie!!



1

Con
* V = 500 m/s = 1800 km/h
dire "Si trascuri la resistenza dell'aria" per "Un corpo" lanciato a velocità V è non soltanto una sullenne minchiata (© Camilleri), ma soprattutto un atto antieducativo verso l'alunna/o che legge perché le/gli instilla una convinzione CONTRARIA alla realtà del mondo mentre comprendere tale realtà è lo scopo ultimo dello studio della fisica.
Per evitare l'inganno e la grave colpa nei tuoi riguardi sarebbe bastato l'incipit "Un punto materiale è lanciato in direzione ..." in quanto un punto, privo di dimensioni si muove in ogni mezzo senza incontrare resistenza e pertanto non occorre dire di trascurarla.
-----------------------------
Un punto materiale lanciato dalla posizione Y(0, h) con velocità di modulo V e alzo θ (con V > 0 e θ in [- π/2, π/2]) ha la posizione istantanea P(x, y) data da
* x(t) = V*cos(θ)*t
* y(t) = h + (V*sin(θ) - (g/2)*t)*t
e la velocità istantanea v(t) = (V*cos(θ), vy(t)) data da
* vy(t) = V*sin(θ) - g*t
NOTE
1) Senza il valore locale per l'accelerazione di gravità si deve usare lo standard SI
* g = 9.80665 = 196133/20000 m/s^2
2) La traiettoria percorsa si ricava eliminando il parametro tempo dalle equazioni delle coordinate.
-----------------------------
In quest'esercizio si ha
* h = 20 m
* V = 500 m/s
* θ = 0
da cui
* x(t) = 500*t
* y(t) = 20 - (g/2)*t^2
---------------
Nell'istante T > 0 in cui
* (y(T) = 20 - (g/2)*T^2 = 0) & (T > 0) ≡ T = 2*√(10/g)
la distanza orizzontale dal punto di partenza è
* x(T) = 1000*√(10/g) = 1000*√(10/9.80665) ~= 1009.8099885512761 ~= 1009.81 m ~= 1.01 km

 



1

tempo t di caduta =√2h/g = 2,02 sec 

distanza d = t*Vox = 2,02*500 = 1.010 m 

 



Risposta




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