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quesiti fisica

Qui nessuna conversazione sara' off-topic: tutti gli argomenti sono ammessi (eccetto quelli che rientrano negli altri forum).

Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 11:46 am

Ciao a tutti!
Mi mancano 3 maledetti esami per laurearmi, di cui 2 fisiche. Domani ci riprovo ma vorrei chiedervi, nella speranza ci sia qualche sapiente, qualche domandina teorica:

1. Un sasso viene lanciato in alto, e arrivato a un'altezza massima, riscende. Senza trascurare l'attrito dell'aria, dire se il tempo di salita è maggiore, minore o uguale di quello di discesa.

2. Un uomo sta fermo su una giostra che gira, vicino al bordo. Se si avvia verso il centro, la sua velocità angolare diminuisce o aumenta?

3. Due palline identiche cadono su due guide: Immagine quale arriva per prima alla fine?

Qualcuno saprebbe gentilmente rispondermi? :) vi dico come ho ragionato io:
1. quando il sasso viene lanciato in alto ha a favore la forza con cui l'ho lanciato, e a sfavore l'attrito dell'aria e la forza di gravità. quando ridiscende ha a favore la forza di gravità e a sfavore l'attrito. Quindi penso che il tempo di salita sia maggiore.
2.siccome la velocità angolare dell'uomo sarebbe nulla al centro e man mano che si allontana aumenta sempre più, fino a diventare uguale a quella della ruota quando è sul bordo, se l'uomo si avvicina, la sua velocità angolare diminuisce. però allora mi sorge il dubbio: la formula velocitàangolare=velocità/raggio in questo caso va a farsi benedire?
3. non saprei.

grazie mille ai volenterosi aiutanti ;)
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Messaggioda Pippo il dom apr 06, 2008 12:00 pm

vedi interventi seguenti 8)
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Messaggioda drummer3 il dom apr 06, 2008 12:04 pm

1- MI sembra di ricordare uguale...Avevo trovato un quesito simile che mi aveva fregato in un test.
2- Aumenta
3- Le altezze di a e b sono uguali?
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Messaggioda Barattolo il dom apr 06, 2008 12:11 pm

SkaDrummer ha scritto:1. quando il sasso viene lanciato in alto ha a favore la forza con cui l'ho lanciato, e a sfavore l'attrito dell'aria e la forza di gravità. quando ridiscende ha a favore la forza di gravità e a sfavore l'attrito. Quindi penso che il tempo di salita sia maggiore.

La forza con cui l'hai lanciato ce l'ha solo finche' non lascia le tue mani.
Secondo me, durante la salita ha un moto uniformemente decelerato con decelerazione=g e rallentato da un attrito proporzionale alla velocita', nella discesa ha un moto uniformemente accelerato di accelerazione=g e attrito proporzionale alla velocita'.
In sintesi, le forze sono uguali, le distanze uguali quindi i tempi sono uguali
2.siccome la velocità angolare dell'uomo sarebbe nulla al centro e man mano che si allontana aumenta sempre più, fino a diventare uguale a quella della ruota quando è sul bordo, se l'uomo si avvicina, la sua velocità angolare diminuisce. però allora mi sorge il dubbio: la formula velocitàangolare=velocità/raggio in questo caso va a farsi benedire?

Secondo me ....
la velocita' angolare e' proporzionale al numero di giri che la giostra fa al minuto (mettiamola cosi'). Ma sul bordo la giostra al minuto fa lo stesso numero di giri al minuto che al centro. La velocita' angolare e' costante in tutti i punti della giostra. E' la velocita' lineare a cambiare
3. non saprei.

Se la lunghezza delle due guide e' uguale, e l'attrito e' trascurabile/trascurato, anche i tempi sono uguali. Per dimostrarlo dovresti, se non sbaglio, invocare la conservativita' del campo, ma da qui in poi annaspo nella nebbia (mi sono appena svegliato abbi pazienza :P)
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 12:20 pm

vi ringrazio per la disponibilità! però avrei bisogno delle motivazioni ;) tipo quelle che ha fatto barattolo... :P
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Messaggioda Eugymodena il dom apr 06, 2008 12:31 pm

ti posso dire che ho fatto un esame di fisica anche io.La motivazione che ti ha dato barattolo per la prima risposta e' esatta.Nelle formule se devi calcolare il tempo di salita,ricorda che nel punto piu' alto la velocita' si annulla.... :wink:

inoltre nei calcoli dividi i due momenti di salita/discesa....ti sara' piu' chiaro...
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Messaggioda alexwater89 il dom apr 06, 2008 12:31 pm

io sul primo con le conoscenze (non universitarie che ho direi che: quando lancio il sasso ha energia cinetica massima (che imprimi nel movimento) e energia potenziale nulla. quando si arriva in alto si ha la situazione contraria, e quando ridiscende si torna alla prima situazione. ora, non so se l'attrito con l'aria può influenzare il ragionamento.

altro particolare: nella discesa, a causa della spinta di galileo dei corpi nei fluidi e dell'attrito viscoso, il sasso potrebbe raggiungere la velocità limite, e quindi muoversi di moto rettilineo uniforme (accelerazione=0). questo però dipenderebbe dalla massa del....masso e dall'altezza con cui cade....
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Messaggioda souldrum il dom apr 06, 2008 12:48 pm

anche io a naso....
1)uguale
2)inalterata
3)A

EDIT:
ma la velocita' angolare, sara' anche nulla al centro........se prendiamo un punto come entita' "punto" appunto (scusate il gioco di parole).......ma per il resto dovrebbe essere costante in qualunque punto io sia.......e appunto cambiano velocita' e raggio, il cui rapporto e' sempre costante.
Prendete le mie affermazioni con le pinza.....infatti derivano da vaghi ricordi della fisica studiata alle superiori 20 anni fa........
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Messaggioda Arkano il dom apr 06, 2008 1:06 pm

Scusa, ma riguardo la velocità angolare, a quanto so io la formula è (2 x pigreco)/T, dove T è il periodo...

Ma il periodo è uguale in tutti i punti, quindi dovrebbe rimanere invariata, no?
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Messaggioda alexwater89 il dom apr 06, 2008 1:12 pm

si,è vero,nel moto circolare la formula è quella, quindi come dici tu dovrebbe rimanere invariato... ma questi sono esami di fisica universitari?? per curiosità, che facoltà fai?
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 1:15 pm

faccio ingegneria di telecomunicazioni... è l'esame di Fisica LA.

nel moto circolare uniforme la formula è anche velocitàangol=velocità/raggio... quindi il raggio dovrebbe centrare qualcosa. o forse la distanze dell'uomo dal centro... boh...
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Messaggioda Arkano il dom apr 06, 2008 1:19 pm

Il raggio c'entra, perché in base al raggio, restando fissa la velocità angolare, cambia la velocità tangenziale, che infatti dipende dal raggio.

Infatti, se la velocità angolare è 2, se il raggio è 3 la velocità tangenziale sarà 6, se il raggio è 4 sarà 8 :wink:
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Messaggioda calabrone_appiedato il dom apr 06, 2008 2:26 pm

mi sento umiliato, ste cose le ho fatte da poco e non le so. aspetta che cerco di capirci qualcosa dal libro che non ho studiato...

edit:

2. Un uomo sta fermo su una giostra che gira, vicino al bordo. Se si avvia verso il centro, la sua velocità angolare diminuisce o aumenta?

stando all'equazione

"velocità periferica" = "velocità angolare" per "raggio",

possiamo affermare che

"velocità angolare" = "velocità periferica" / "raggio"

quindi vuol dire che la lunghezza del "raggio" è inversamente proporzionale alla "velocità periferica", infatti è possibile vedere con gli esempi:

"velocità angolare" = ?
"velocità periferica" = 10
"raggio" = 5

la velocità angolare sarà uguale a 10/5, ovvero 2

se invece il raggio sarà uguale a 2:

la velocità angolare sarà uguale a 10/2, ovvero 5.


Più si avvicina, più la velocità angolare aumenta... almeno da quanto ho capito :mrgreen: qualcuno mi corregga!
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 3:02 pm

è quello che pensavo io, ma da quello che hanno scritto gli altri non va bene come ragionamento...
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Messaggioda calabrone_appiedato il dom apr 06, 2008 3:19 pm

come non detto, ho chiesto ad uno che ne sa, dice che è costante perché non dipende dal raggio
definizione: 'si definisce velocità angolare media il rapporto tra lo spostamento angolare ed il tempo impiegato ad eseguirlo'
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 3:21 pm

infatti quella del disco è costante. però quella dell'uomo che si sposta? anche quella?
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Messaggioda Eugymodena il dom apr 06, 2008 3:32 pm

Eugymodena ha scritto:ti posso dire che ho fatto un esame di fisica anche io.La motivazione che ti ha dato barattolo per la prima risposta e' esatta.Nelle formule se devi calcolare il tempo di salita,ricorda che nel punto piu' alto la velocita' si annulla.... :wink:

inoltre nei calcoli dividi i due momenti di salita/discesa....ti sara' piu' chiaro...


dimenticavo una cosa......

IN BOCCA AL LUPO PER L'ESAME!!!


P.S. anche io domani ho un esame.....parziale di algebra lineare!!!! :oops:
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 3:37 pm

crepi grazie! ;) e in bocca al lupo anche a te!

comunque ci stavo ragionando e applicando la conservazione del momento angolare, si trova che la velocità angolare aumenta :) povero me...
Ultima modifica di SkaDrummer il dom apr 06, 2008 3:43 pm, modificato 1 volta in totale.
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Messaggioda Eugymodena il dom apr 06, 2008 3:38 pm

crepi!!!!! :a:
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Messaggioda il magico alverman il dom apr 06, 2008 3:59 pm

Quesito: se siete in macchina, e inseguite un cavallo, mentre a vostra volta siete inseguiti da un disco volante, , e siete affiancati da un elefante che viaggia alla stessa vostra velocita'. dovete dirmi chi siete e dove vi trovate :lol:

Ovviamente e' uno scherzo
Pero' rispondetemi
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Messaggioda Giampy89sr il dom apr 06, 2008 4:23 pm

La risposta al quesito 3 credo ke sia,ke le due palline arrivino contemporaneamente,date ke la pallina B nel dosso acquista velocità nella prima fase(cadente) ma la perde nella seconda fase dove il dosso sale ....quindi tutto si equivale...credo sia così...molto a naso,ma credo sia giusto!!!ke ne dite???
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Messaggioda alexwater89 il dom apr 06, 2008 4:26 pm

può essere, ma la fisica vuole spiegazioni scientifiche :)
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Messaggioda Barattolo il dom apr 06, 2008 4:31 pm

calabrone_appiedato ha scritto:possiamo affermare che
"velocità angolare" = "velocità periferica" / "raggio"
[...]
"velocità angolare" = ?
"velocità periferica" = 10
"raggio" = 5
la velocità angolare sarà uguale a 10/5, ovvero 2
se invece il raggio sarà uguale a 2:
la velocità angolare sarà uguale a 10/2, ovvero 5.

Invece no, perche' anche la velocita' periferica (che io ho chiamato lineare) diminuisce con il raggio!
Pero' non puoi applicare quella formula perche' al centro velocita' lineare=0 e raggio=0! Quindi nella formula ti esce una forma indeterminata 0/0, da cui (forse) ti puoi salvare facendo un limite.
Altrimenti applichi solo la definizione di velocita' angolare = angolo/tempo e sei a posto, finche' il periodo di rotazione e' costante su tutta la giostra...

@alexwater89 riguardo il masso lanciato: vero, dovresti considerare la velocita' limite se nella salita la velocita' iniziale era superiore alla velocita' limite

Riguardo le sfere sulle due guide:
Non so a che livello sei di fisica e se hai studiato l'elettromagnetismo (sospetto di no), quindi lasciamo stare la conservativita' del campo...
Senza tirare in ballo degli integrali, e sempre nell'ipotesi di attriti nulli e guide di lunghezza uguale (curve comprese), potresti suppore la seconda guida come fatta cosi': \_/ anziche' a U, conti alla mano scopri che la velocita' acquistata nella discesa viene persa nella salita, senza dispersioni. Se vuoi la puoi mettere in termini di energia potenziale e energia cinetica, la loro somma deve essere sempre costante, che tradotto vuol dire: quando la palla torna all'altezza normale (dopo la gobba) necessariamente deve avere anche l'energia cinetica iniziale.
Secondo: sempre conti alla mano, puoi verificare che la velocita' impiegata a compiere la discesa piu' quella impiegata a compiere la salita deve essere uguale al tempo impiegato a compiere la stessa distanza in piano.
Il moto nella discesa e' (beh, supponendo che sia verticale): x(t) = v0*t + g*t^2 e risolvendo l'equazione di secondo grado trovi t (x(t) ponila uguale alla lunghezza della discesa, v0 la velocita' iniziale, metti due numeri qualsiasi)
Una volta scoperto t puoi calcolare anche la velocita' finale e l'equazione della salita:
x(t) = vF*t - g*t^2
se sostituisci t con lo stesso tempo trovato alla prima equazione, dovresti trovare la stessa x(t)
inoltre 2*x(t) dovrebbe essere uguale a 2*v0*t
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 4:43 pm

:tru grazie professore! perfetto! quindi tutto deriva dal fatto che l'energia meccanica si conserva... sisi capisco

grazie mille ;)
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Messaggioda alexwater89 il dom apr 06, 2008 4:43 pm

era meglio con l'elettromagnetismo :D
ma non riesco a capire in questo caso come può essere tirata in ballo la conservatività del campo...
Più che altro non ero certo che con gli attriti si potesse tirare ancora in ballo la conservazione dell'energia cinetica e potenziale.
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Messaggioda calabrone_appiedato il dom apr 06, 2008 4:50 pm

SkaDrummer ha scritto:infatti quella del disco è costante. però quella dell'uomo che si sposta?


l'uomo gira insieme alla giostra, no? quindi è come se fossero 'fusi' :)
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 5:08 pm

nono non è così! ormai sono sicuro dopo quasi un giorno di prove! :D
si usa la conservazione del momento angolare tra l'istante iniziale in cui l'uomo è fermo e quello finale in cui l'uomo si è avvicinato. e si trova che, per esempio, se la distanza dal centro si dimezza, la velocità angolare dell'uomo diventa 4 volte quella iniziale... ( nel mio caso ho fatto distanza iniziale = 10 e distanza finale =5 )...

è l'unico del quale sono sicuro :P
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Messaggioda Arkano il dom apr 06, 2008 5:47 pm

Ma come fa la velocità angolare dell'uomo a diventare 4 volte quella inizuiale?! o.o

Non rispetterebbe le equazioni del moto circolare uniforme (Domani ho il test su quest'ultimo e sul moto parabolico :P)
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Messaggioda souldrum il dom apr 06, 2008 6:09 pm

@SkaDrummer
ora.....il quasi dottore sei tu..........posso farti un altro quesito io?
Mi dici la definizione di "velocita' angolare"?

Credo, ma non ne sono sicuro, che la risposta sia tutta li'....... :wink:
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Messaggioda SkaDrummer il dom apr 06, 2008 6:20 pm

dottore è una parola grossa :)

la velocità angolare è il tempo impiegato per fare un certo angolo di rotazione. ma il fatto non è questo.
è che la ruota ha una certa velocità angolare, che rimane SEMPRE UGUALE (questo perchè non c'è attrito, e comunque mi pare lo dica il testo). l'uomo invece ha una velocità angolare che non si trova direttamente con la formula di quest'ultima, ma sapendo che il momento angolare, che in questo caso si conserva, è uguale alla velocità angolare per il momento d'inerzia. e quest'ultimo si trova, siccome l'uomo è approssimabile a un punto materiale, come massa*distanza^2 dal centro. ecco tutto. si fanno un pò di calcoli e si trova che la vel. angolare dell'uomo aumenta. :a:
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