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[Risolto] Problema misto mastematica e fisica

  

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in figura è rappresentato il grafico della funzione reale f(x) , definita, continua e derivabile per ogni x in [0;+infinito[

L'arco OA appartiene a un luogo di equazione y=ax^2/x^4+b. il tratto AB è un segmento e il resto del grafico. a partire dal punto B(5;-1), appartiene a un luogo di equazione y=c/1+(x-d)^2

a. Ricava i valori delle costanti reali a,b,c e d tali che il grafico della funzione f(x) soddisfi le condizioni di richieste e i vincoli deducibili dal grafico.

b. Dopo aver dimostrato che a=32/3, b=16/3, c=-2 e d=6, determina il massimo e minimo assoluti della funzione f(x) che si ottiene sostituendo i valori trovati. Traccia il grafico della funzione derivata f'(x) a partire dal grafico di f(x)

Considera una regione dello spazio in cui è presente un campo elettrico a simmetria radiale il cui potenziale, in funzione della distanza r dal centro di simmetria 0, sia: V(r)=f(r), dove r è espresso in metri e V(r) è espresso in volt.

c. Ricava e rappresenta il valore del campo elettrico E(r) in funzione della distanza r da O, assumendo come positivo il verso uscente da O.

d. Un protone si muove inizialmente verso O, partendo da =0 s da un punto a una distanza da O talmente grande che la sua energia iniziale Et=2,0 eV coincide con la sua energia cinetica. Il protone, nel suo moto per t>0 s, è soggetto alla sola forza del campo elettrico E(r). Stabilisci se il protone raggiunge il punto O. Nel caso non lo raggiunga, trova la sua distanza minima. A quale distanza da O il protoni ha la massima energia cinetica? Quanto vale la sua energia cinetica massima? motiva le risposte

Ciao, non riesco a risolvere questo problema. Qualcuno riesce? Grazie.

IMG 20200527 WA0034

 

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Prima parte (trovare $a$ e $b$):

WIN 20200527 15 06 03 Pro

Seconda parte (trovare $c$ e $d$):

WIN 20200527 15 13 46 Pro

Derivando $y=\frac{32x^2}{3x^4+16}$ e ponendo la derivata =0, si perviene alla seguente equazione:

$32x(32-6x^4)=0$

La derivata si annulla in $x=0$ e in $x=(16/3)^{1/4}$ 

Per tale secondo valore si ottiene il massimo assoluto di y che vale $y_{max}=4/\sqrt{3}$

la derivata prima $y=\frac{-2}{1+(x-6)^2}$ risulta semplice e una volta posta =0 si ricava immediatamente che il punto stazionario è $x=6$. Per tale ascissa la funzione vale chiaramente $y_{min}=-2$, che quindi è il minimo assoluto. 

 

Si può avere anche la soluzione della parte di fisica? Grazie

Servirebbe anche a me la parte di fisica. Grazie



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