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Prova scritta Fisica 1 Ingegneria Gestionale Unical

  

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1. Un corpo di massa m = 1 kg è fermo su un piano inclinato di 30° rispetto all'orizzontale, ad un'altezza h = 10 m. Ad un certo istante comincia a scivolare sul piano inclinato. Il piano è scabro e il coefficiente di attrito dinamico vale ud = 0,4. Subito dopo il piano inclinato è presente un piano orizzontale, anch'esso scabro (stesso coefficiente d'attrito).

  1. Usando g = 10 m.s?, quanto spazio percorrerà il corpo sul piano orizzontale prima di fermarsi?
  2. Quanto tempo sarà trascorso?

 

2. Un blocco di massa mi = 2 kg si muove di moto circolare uniforme, con velocità angolare costante 0o = 20 rad/s, su un tavolo liscio. Il blocco è collegato, tramite un filo inestensibile che passa attraverso un foro praticato nel tavolo stesso, ad un blocco di massa m2.

  1. Usando g = 10 m•s2 e sapendo che Ro = 30 cm, si determini il valore di mz affinché il secondo blocco sia in equilibrio.
  2. Ad un certo istante, la massa del blocco m2 viene diminuita fino a un valore M = 15 kg e,
    dopo una fase transitoria, si ripristina l'equilibrio con M fermo e m, che si muove su una traiettoria circolare differente. Si determini il nuovo raggio, Rf, della traiettoria di m1.
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1. Un corpo di massa m = 1 kg è fermo su un piano inclinato di 30° rispetto all'orizzontale, ad un'altezza h = 10 m. Ad un certo istante comincia a scivolare sul piano inclinato. Il piano è scabro e il coefficiente di attrito dinamico vale ud = 0,4. Subito dopo il piano inclinato è presente un piano orizzontale, anch'esso scabro (stesso coefficiente d'attrito).

# Usando g = 10 m/s^2, quanto spazio percorrerà il corpo sul piano orizzontale prima di fermarsi?

forza automotrice Fam = m*g*sin 30°

forza di attrito opponente Fao * m*g*cos 30°*ud

forza accelerante Fa = (Fam-Fao) = m*g*(sin 30°-cos 30°*ud)

Fa = 1*10*(0,5-0,866*0,4) = 1,536 N 

accelerazione  a = Fa/m =  1,536/1 = 1,536 m/s^2

lunghezza L = h/0,5 = 10/0,5 = 20 m = a^2*t^2

tempo di percorrenza discesa = td = √2L/a = √40/1,536 = 5,10 s 

 

velocità V = a*t = 1,536*5,10 = 7,84 m/s 

V^2 = 2*10*d*ud

distanza d = 7,84^2/(20*0,4) = 7,68 m 

tempo di percorrenza in piano = tp = V/(g*ud) = 7,84/(10*0,4) = 1,96 s 

 

# Quanto tempo t sarà trascorso?

t = td+tp = 5,10+1,96 =7,06 s 



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2. Un blocco di massa m1 = 2 kg si muove di moto circolare uniforme, con velocità angolare costante ωo = 20 rad/s, su un tavolo liscio. Il blocco è collegato, tramite un filo inestensibile che passa attraverso un foro praticato nel tavolo stesso, ad un blocco di massa m2. Usando g = 10 m/s^2 e sapendo che Ro = 30 cm, si determini il valore di m2 affinché il secondo blocco sia in equilibrio.

m1*ωo^2*Ro = m2*g

massa m2 = 2*20^2*0,30/10 = 24 kg

Ad un certo istante, la massa del blocco m2 viene diminuitaata  fino a un valore M = 15 kg e,
dopo una fase transitoria, si ripristina l'equilibrio con m'2 fermo e m1, che si muove su una traiettoria circolare differente. Si determini il nuovo raggio, Rf, della traiettoria di m1.

15*10 = ωo^2*Rf*m1

Rf = 150/(400*2) = 15/80 = 3/16 di metro 

 

@remanzini_rinaldo Scusa Rinaldo se te lo faccio notare ma nel calcolo di m(2) ti sei dimenticato che m(1) vale 2kg perciò m(2) avrà valore doppio di quello che hai trovato. Del resto se la massa 2 viene ridotta a 15 kg, inizialmente deve avere massa maggiore di tale valore

@Gregorius..chissa dove avevo la testa per aver letto 1 in luogo di 2  : niente scuse, solo ringraziamenti per avermelo fatto notare; le scuse le debbo chiedere io a chi ho, inconsapevolmente, tratto in inganno. Tutto bene?

@remanzini_rinaldo Sei più che giustificato, perchè quando si è in vacanza sono ben altre le cose a cui prestare attenzione. Andrebbe meglio se anch'io fossi in vacanza, ma per ora sono bloccato nel mio ufficio di Lugano a disbrigare inutili scartoffie  che nessuno leggerà mai, ma che la burocrazia amministrativa richiede che vengano prodotte e allegate ai progetti tecnici. Per fortuna il grosso del lavoro lo fanno i miei collaboratori e io mi limito ad un controllo e a porre le firme sulle pratiche. Spero di prendermi qualche giorno di vacanza nel mese di settembre, ma "rebus sic stantibus" nulla è ancora deciso. Buona permanenza in montagna. Greg.👍

@remanzini_rinaldo grazie!!

 



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Soluzione del primo quesito

caduta lungo piano inclinato 1
caduta lungo piano inclinato 2

@gregorius grazie!!



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Soluzione del secondo quesito

Equilibrio e Raggio Finali 1
Equilibrio e Raggio Finali 2



Risposta
SOS Matematica

4.6
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