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[Risolto] Problema di fisica sul teorema dell'impulso

  

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Un bambino di massa $25 \mathrm{~kg}$ si trova su una piattaforma che ruota in maniera uniforme in verso orario. Il bambino ha inizialmente una velocità di $8,2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ diretta verso sud. Determina la direzione della velocità del bambino dopo che ha compiuto un terzo di giro e la variazione della sua quantità di moto nello stesso intervallo di tempo. (Suggerimento: può essere utile fissare un sistema di assi cartesiani lungo i quali scomporre i vettori velocità e quantità di moto.)
[direzione $\mathrm{N} 60^{\circ} \mathrm{O} ; 360 \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}$ ]

 

Ciao a tutti, qualcuno mi saprebbe aiutare con questo esercizio di fisica?

Grazie mille

Screenshot 2024 03 13 181108

 

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\[\mathcal{R}\begin{pmatrix} \cos{(\frac{360°}{3})} & -\sin{(\frac{360°}{3})} \\ \sin{(\frac{360°}{3})} & \cos{(\frac{360°}{3})}\end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -\frac{1}{2} & -\frac{\sqrt{3}}{2} \\ \frac{\sqrt{3}}{2} & -\frac{1}{2}\end{pmatrix}\,.\]

\[\vec{v} = \mathcal{R}(120°) \cdot \vec{v}_0 = \begin{pmatrix} -\frac{1}{2} & -\frac{\sqrt{3}}{2} \\ \frac{\sqrt{3}}{2} & -\frac{1}{2}\end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} 0 \\ -8,2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 7,1 \\ 4,1 \end{pmatrix} \implies\]

\[\vec{v} = (7,1;4,1)\:m\,s^{-1} \mid \theta = \arctan{\left(\frac{4,1}{7,1}\right)} = 30° \;\text{Nord di Est}\,.\]

Consideriamo la variazione di momento

\[\Delta \vec{p} = \vec{p} - \vec{p}_0 = m\vec{v} - m\vec{v}_0 = (177,5;307,5)\:kg \cdot m\,s^{-1} \quad \text{tale che}\]

\[|\Delta \vec{p}| = \sqrt{177,5^2 + 307,5^2} = 360\:kg \cdot m\,s^{-1}\,.\]

La variazione di momento è data da

\[\theta_{\Delta p} = \arctan{\left(\frac{307,5}{177,5}\right)} \approx 60° \;\text{Nord di Ovest}\,.\]

@enrico_bufacchi  👍👌👍



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Variazione quantità di moto 1
Variazione quantità di moto 2
Variazione quantità di moto 3

@gregorius 👍👌👍++++ Mi auguro tu abbia trascorso un felice Natale : il mio l'ho trascorsa con figli, nipoti e consuoceri (eravamo in 12) ospitati da mia figlia che ama cucinare !!



Risposta
SOS Matematica

4.6
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