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[Risolto] Vettori numero 40

  

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Un gruppo di cetacei si muove alla ricerca di prede. Il gruppo effettua un primo spostamento di 36 km verso nord con un angolo di 30° rispetto a ovest. Poi compie un secondo spostamento di 40 km verso sud. Calcola:

> il modulo dello spostamento totale;
> l'angolo che il vettore spostamento totale forma con l'asse x, verso est.

[38 km; 215°)

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@luigi2

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Possiamo utilizzare il teorema del coseno per determinare il modulo dello spostamento totale.

Con riferimento alla figura:

 

|S_tot| = radice (s1² + s2² - 2*s1*s2*cos(A)

 

con:

s1= 36 km

s2= 40 km

A= 60°

 

Sostituendo i valori numerici otteniamo:

|S_tot| = radice (1456) = 38 km

 

Con riferimento alla figura, l'angolo che il vettore S_tot forma con l'asse positivo delle X, è:

 

Angolo (S_tot) = 180+alfa = 180+ arctan (HB/OH) 

 

Con:

HB= AB - AH = 40 - OA *sin(30) = 22

OH= OA*rad(3) = 18*rad(3)

 

Quindi:

 Angolo(S_tot) = 180 + arctan [(11)/(9*rad(3)]= 215°

 

 



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se mi è permesso un commento : il testo fa rabbrividire !! Spostamento di 36 km verso nord con un angolo di 30° rispetto a ovest, significa uno scostamento di 30° Ovest dalla direzione Nord 

y1 = 36*cos 30° = 18√3 km

x1 = -36*sen 30° = -18 km 

x2 = 0

y2 = -40 km 

coordinata finale 

y = y1+y2 = 18√3-40 = -8,82 km 

x = x1+x2 = -18 km 

spostamento D (displacement) :

D = √8,82^2+18^2 = 20,05 km 

verifica con il teorema di F. Viete (aka del coseno) 

D = √36^2+40^2 -2*36*40*cos 30° = 20,05 km 

heading = 180+arctan (y/x) = 180+arctan 8,82/18 = 206,10°

 

Se invece lo spostamento è in direzione Ovest con un angolo di 30° rispetto a Nord , allora : 

y1 = 36*cos 60° = 18 km

x1 = -36*sen 60° = -18√3 km 

x2 = 0

y2 = -40 km 

coordinata finale 

y = y1+y2 = 18-40 = -22 km 

x = x1+x2 = -18√3 km 

spostamento D (displacement) :

D = √18^2*3+22^2 = 38,16 km 

verifica con il teorema di F. Viete (aka del coseno) 

D = √36^2+40^2 -2*36*40*cos 60° = 38,16 km 

heading = 180+arctan (y/x) = 180+arctan (22/18√3) = 215,24°

 

 

 

@remanzini_rinaldo grazie per la risposta, è stato molto utile.



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40)

Testo un po' confusionario, interpreto grazie ai risultati indicati.

Spostamento rispetto al punto di partenza:

$\sqrt{(40-36sen(30°))^2+(36cos(30°))^2}=\sqrt{22^2+(18\sqrt{3})^2}= \sqrt{484+972}≅ 38~km$;

angolo totale:

$180+tan^{-1}\bigg(\frac{40-36sen(30°)}{36cos(30°)}\bigg)=180+tan^{-1}\bigg(\frac{22}{18\sqrt{3}}\bigg)≅215°$.

(N.B.: $tan^{-1}$ = arcotangente).



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RISPOSTA PRINCIPALE
Ho clickato la freccia in su @Remanzini_Rinaldo per apprezzare la sua osservazione che "il testo fa rabbrividire", oltre che per l'equivoco da lui rilevato, soprattutto per i risultati attesi PURTROPPO CONFERMATI sia da lui che da @StefanoPescetto che così hanno avallato una proposta solo menzognera se è su un testo di algebra ed anche antieducativa se invece è su un testo di geometria, trigonometria, fisica. Potrebb'essere un normalissimo esercizio di verifica se fosse preso da un testo di "Navigazione" di un Istituto Tecnico Nautico o Aeronautico, ma allora sarebbe stato formulato in altri termini.
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RISPOSTA SUBORDINATA, con un pizzico di spiegazioni.
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Le direzioni Nord, Ovest, Sud ed Est hanno il nome proprio: la maiuscola è d'obbligo!
I cetacei sono mammiferi e quindi le loro associazioni si chiamano col nome specifico di branco (le greggi, gli armenti e le mandrie sono branchi, non gruppi!).
Il viaggio avviene a quota costante lungo un tragitto assimilabile a un arco quindi, salvo il raggio di curvatura, è come se navigassero in superficie su una lossodromica (ad angolo costante) e non in linea retta come la corda di quell'arco.
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Se la zona di mare descritta in narrativa (archi di 36 e 40 km) fosse assimilabile a un piano allora non ci sarebbe bisogno di rabbrividire e i due ottimi responsori suddetti t'avrebbero fornito la procedura risolutiva per un simile problema piano.
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MA PURTROPPO NON E' COSI': qui di rettilineo c'è solo lo spostamento finale (la corda dell'arco percorso, come vettore differenza fra due posizioni). Su distanze dell'ordine di 10000 m è obbligatorio tener conto della curvatura terrestre; le rotaie su cui scorre il carro dinamometrico della Vasca Navale dell'INSEAN sono lunghe solo 470 m E SEGUONO LA CURVATURA TERRESTRE: sono curve, non rettilinee!
E perciò le formule da usare sono quelle che si studiano nei corsi di "Navigazione" degli IT, non nei Licei.

@exprof ..il carro dinamometrico della Vasca Navale dell'INSEAN fu costruito dalla Savigliano con equipaggiamento elettrico di motorizzazione fornito da E. Marelli (constava di un WL rotante che alimentava 4 motori in serie elettrica regolati in velocità); personalmente ne ho curata la motorizzazione ausiliaria negli anni '80 con il responsabile INSEAN di allora , ing. Reali  e la supervisione del presidente nella persona dell'ammiraglio U. Grazioli. 

@Remanzini_Rinaldo
Giovannino Guareschi fu geniale a coniare il titolo "Mondo Piccolo": scoprire dopo quarant'anni che forse ci siamo incrociati in un posto dov'è così poco probabile passare per caso!
In quegli anni fui convocato un paio di volte in commissioni di concorsi INSEAN e forse nella mia visita guidata all'impianto ti incrociai mentre stavi lì.
Mi spiace che il rincitrullimento galoppante mi abbia cancellato le date e il nome di chi era il capo ingegnere del quale non ricordo nemmeno il volto, ma solo che era una persona gentile e affabile. Di lui rammento due sole cose: che era stato allievo e vice del primo direttore della Vasca Navale di Roma; e che di un concorso con mezza dozzina di candidati disse che evidentemente s'era distratto nello scrivere il bando concludendo che "Il bando perfetto è quello di un concorso a cui si presenta un solo candidato".
Ti ringrazio d'avermi risvegliato un bel ricordo, anche se così vago.



Risposta




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