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esercizio dinamica rotazionale

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dubbioso

unread,
Jun 3, 2013, 6:58:05 PM6/3/13
to
salve, ecco un problema di terza liceo e qualche dubbio..

Un ragazzo di massa 52,0 kg, dopo una breve rincorsa , salta con una
veocita' di 3,00 m/s su una piattaforma circolare girevole di raggio
2,00m e massa 60,0 kg che e' in rotazione con velocitᅵ angolare costante
di 1,50 rad/s e con sua sorpresa, quando vi atterra sopra, questa si
arresta immediatamente. Calcola a quale distanza del centro della
piattaforma si trova il ragazzo nell'istante dell'atterraggio e quanta
energia ᅵ stata complessivamenet dissipata.
Le risposte sono 1,15 m e 369 J.
Non chiedo la soluzione ma sapere se i risultati sono corretti. Grazie
mille..


db

Giorgio Bibbiani

unread,
Jun 4, 2013, 8:59:48 AM6/4/13
to
"dubbioso" ha scritto:
> Un ragazzo di massa 52,0 kg, dopo una breve rincorsa , salta con una
> veocita' di 3,00 m/s su una piattaforma circolare girevole di raggio
> 2,00m e massa 60,0 kg che e' in rotazione con velocitᅵ angolare
> costante di 1,50 rad/s e con sua sorpresa, quando vi atterra sopra,
> questa si arresta immediatamente. Calcola a quale distanza del centro
> della piattaforma si trova il ragazzo nell'istante dell'atterraggio e
> quanta energia ᅵ stata complessivamenet dissipata.
> Le risposte sono 1,15 m e 369 J.
> Non chiedo la soluzione ma sapere se i risultati sono corretti.

Sono corretti a patto che la piattaforma sia omogenea e che il
ragazzo atterri sulla piattaforma nel punto in cui la sua traiettoria
del moto presenta la minima distanza dal centro O della piattaforma,
ovvero per un punto di atterraggio qualsiasi non se ne potra'
determinare la distanza da O, ma solo la distanza tra la traiettoria
rettilinea e O.

Ciao
--
Giorgio Bibbiani

cometa_luminosa

unread,
Jun 4, 2013, 11:02:53 AM6/4/13
to
On Jun 4, 12:58�am, dubbioso <"gdusachen(NOSPAM"@yahoo.it> wrote:
> salve, ecco un problema di terza liceo e qualche dubbio..
>
> Un ragazzo di massa 52,0 kg, dopo una breve rincorsa , salta con una
> veocita' di 3,00 m/s su una piattaforma circolare girevole di raggio
> 2,00m e massa 60,0 kg che e' in rotazione con velocit angolare costante
> di 1,50 rad/s e con sua sorpresa, quando vi atterra sopra, questa si
> arresta immediatamente. Calcola a quale distanza del centro della
> piattaforma si trova il ragazzo nell'istante dell'atterraggio e quanta
> energia stata complessivamenet dissipata.
> Le risposte sono 1,15 m e 369 J.
> Non chiedo la soluzione ma sapere se i risultati sono corretti. Grazie
> mille..
>
Si, mi torna cosi'. Piu' precisamente: il primo valore mi viene 60/52
m ~ 1.15 m; il secondo mi viene come risultato esatto.

--
cometa_luminosa

Elio Fabri

unread,
Jun 9, 2013, 10:03:10 AM6/9/13
to
Giorgio Bibbiani ha scritto:
> Sono corretti a patto che la piattaforma sia omogenea e che il
> ragazzo atterri sulla piattaforma nel punto in cui la sua traiettoria
> del moto presenta la minima distanza dal centro O della piattaforma,
> ovvero per un punto di atterraggio qualsiasi non se ne potra'
> determinare la distanza da O, ma solo la distanza tra la traiettoria
> rettilinea e O.
Giusto.
Tanto per cambiare, abbiamo un problema con enunciato incompleto (che
in questo caso direi errato).

Ma c'è dell'altro.
Tutti avete (giustamente?) risolto il problema con la conservazine del
mom. angolare.
Nessuno ha chiarito perché questo si conservi, e non la q. di moto. Né
quale ipotesi (non esplicitata nell'enunciato) bisogna fare perché il
mom. ang. si conservi.

E perché l'en. cinetica non si conserva?
Lo so che lo sapete, ma forse spiegarlo all'OP non sarebbe stato male...


--
Elio Fabri

Giorgio Bibbiani

unread,
Jun 9, 2013, 12:33:32 PM6/9/13
to
Elio Fabri ha scritto:
> Tanto per cambiare, abbiamo un problema con enunciato incompleto (che
> in questo caso direi errato).
>
> Ma c'è dell'altro.
> Tutti avete (giustamente?) risolto il problema con la conservazine del
> mom. angolare.
> Nessuno ha chiarito perché questo si conservi, e non la q. di moto.

Vedo di rimediare, o almeno ci provo ;-).

La q.d.m. non si conserva perche', nell'urto, sul sistema agisce
una forza vincolare impulsiva applicata all'asse della
piattaforma che e' supposto fisso nel dato riferimento.

> Né
> quale ipotesi (non esplicitata nell'enunciato) bisogna fare perché il
> mom. ang. si conservi.

Che nell'urto le forze vincolari o in generale esterne non determinino
sul sistema un momento impulsivo rispetto all'asse che sia non nullo
(ad es. si richiede l'assenza di motore o freno ecc. ecc.).

> E perché l'en. cinetica non si conserva?

Perche' nell'urto piattaforma e persona (piu' la seconda,
verosimilmente) subiscono una deformazione e nel processo
l'energia cinetica iniziale del sistema si converte in energia
interna del sistema (ad es. dopo l'urto persona e piattaforma
avranno una temperatura leggermente maggiore che in
precedenza), in questo caso, dato che dopo l'urto i due
corpi interagenti hanno la stessa velocita', allora l'urto si dice
totalmente anelastico.

> Lo so che lo sapete, ma forse spiegarlo all'OP non sarebbe stato
> male...

In effetti ci sono diverse ipotesi implicite nel problema, ad es. che
il valore indicato della velocita' iniziale del ragazzo, modellizzato
come un punto materiale, corrisponda alla sua componente diretta
parallelamente alla piattaforma (la componente normale alla
piattaforma non darebbe un contributo al m.a. rispetto all'asse).

Ciao
--
Giorgio Bibbiani

BlueRay

unread,
Jun 10, 2013, 3:38:14 AM6/10/13
to
On 9 Giu, 18:33, "Giorgio Bibbiani"
<giorgio_bibbianiTO...@virgilio.it.invalid> wrote:

> La q.d.m. non si conserva perche', nell'urto, sul sistema agisce
> una forza vincolare impulsiva applicata all'asse della
> piattaforma che e' supposto fisso nel dato riferimento.

Aggiungo: infatti, se il sistema fosse isolato, la q.d.m. dovrebbe
conservarsi e quindi il sistema piattaforma + ragazzo dopo l'urto
dovrebbe avere la q.d.m. che aveva il ragazzo prima dell'urto. Poiche'
cio' non avviene (il c.d.m. del sistema dopo l'urto ha q.d.m. = 0)
deve aver agito sul sistema una forza esterna.

> > Né
> > quale ipotesi (non esplicitata nell'enunciato) bisogna fare perché il
> > mom. ang. si conservi.
>
> Che nell'urto le forze vincolari o in generale esterne non determinino
> sul sistema un momento impulsivo rispetto all'asse che sia non nullo
> (ad es. si richiede l'assenza di motore o freno ecc. ecc.).

ovvero/anche: che la piattaforma ruoti attorno all'asse senza attrito,
altrimenti questo eserciterebbe appunto un momento di forze esterne
non nullo sul sistema.

--
BlueRay = cometa_luminosa
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