⚙ Meccanica
Cinematica, dinamica, lavoro ed energia, sistemi di punti, urto, momenti di inerzia e gravitazione.
Teoria Completa
Esempi Svolti
Esempio 1Proiettile con angolo — gittata e altezza massima
Esempio 2Auto in frenata di emergenza
Esempio 3Rotore a 1800 giri/min
Esercizi con Soluzione
Esercizio 1Proiettile da quotaAlta
📋 Problema da risolvere
Un cannone è posto sulla cima di una scogliera alta sul livello del mare. Il cannone spara un proiettile con velocità iniziale e angolo sopra l'orizzontale. Determinare: (a) il tempo di volo totale, (b) la gittata (distanza orizzontale dalla base della scogliera), (c) la velocità (modulo e direzione) all'impatto con l'acqua.
📌 Dati forniti
h = 80 m (altezza scogliera)v_0 = 50 m/s (velocità iniziale)\theta = 30° (angolo di lancio)g = 9.81 m/s²
Esercizio 2InseguimentoMolto Alta
📋 Problema da risolvere
Due auto A e B partono sulla stessa retta. L'auto A parte da ferma () con accelerazione costante . L'auto B ha già velocità e accelera con . Entrambe partono dallo stesso punto () allo stesso istante (). Determinare: (a) dopo quanto tempo A raggiunge B, (b) a quale distanza dal punto di partenza avviene il sorpasso, (c) la velocità relativa di A rispetto a B nell'istante del sorpasso.
📌 Dati forniti
a_A = 3\,m/s^2 (accelerazione di A)v_{A0} = 0 (A parte da ferma)a_B = 1.5\,m/s^2 (accelerazione di B)v_{B0} = 10\,m/s (velocità iniziale di B)
Esercizio 3Barca nel fiumeAlta
📋 Problema da risolvere
Una barca attraversa un fiume largo . La velocità della barca rispetto all'acqua è , mentre la corrente del fiume scorre parallelamente alla riva a . (a) Se la barca punta perpendicolarmente alla riva, quanto tempo impiega ad attraversare e di quanto viene trascinata a valle? (b) Con che angolo rispetto alla perpendicolare deve puntare la barca per arrivare esattamente di fronte al punto di partenza (deriva nulla)?
📌 Dati forniti
v_b = 4 m/s (velocità barca/acqua)v_f = 3 m/s (velocità corrente)d = 120 m (larghezza fiume)
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Problemi Integratori
Esercizi che uniscono tutti i capitoli — livello esameProblema 1Torre, Pendolo Balistico e Orbita KeplerianaESTREMA
Un cannone è posto sulla sommità di una torre alta e spara un proiettile di orizzontalmente con velocità .
Il proiettile colpisce e si conficca in un blocco di legno appeso a una corda di lunghezza (pendolo balistico), posto al livello del suolo.
Successivamente, il sistema luna-Terra è usato come riferimento per la III legge di Keplero.
Il proiettile colpisce e si conficca in un blocco di legno appeso a una corda di lunghezza (pendolo balistico), posto al livello del suolo.
Successivamente, il sistema luna-Terra è usato come riferimento per la III legge di Keplero.
📌 Dati del problema
h_0 = 50\,\mathrm{m}m = 0.025\,\mathrm{kg}v_0 = 400\,\mathrm{m/s}M = 4.0\,\mathrm{kg}L = 2.0\,\mathrm{m}
(a)Cinematica MUA(b)Urto anelastico(c)Energia potenziale + Pendolo(d)Momento di inerzia — Corpo Rigido(e)Gravitazione — III Legge di Keplero
Problema 2Molla, Disco Rotolante, Urto sul Piano e ConservazioneESTREMA
Una molla (, compressa ) spinge un disco pieno (, ) su piano inclinato (, , ) che rotola senza scivolare.
In cima il disco viene lanciato orizzontalmente e colpisce un pendolo (, ) — urto perfettamente anelastico.
In cima il disco viene lanciato orizzontalmente e colpisce un pendolo (, ) — urto perfettamente anelastico.
📌 Dati del problema
k = 6000\,\mathrm{N/m}x_0 = 0.25\,\mathrm{m}\theta=30°,\;L=5\,\mathrm{m},\;\mu_d=0.06M_{disco}=3.0\,\mathrm{kg},\;R=0.15\,\mathrm{m}H_{cima}=L\sin\theta=2.5\,\mathrm{m}m_p=2.0\,\mathrm{kg},\;l=1.5\,\mathrm{m}
(a)Energia + Corpo Rigido (rotolamento)(b)Cinematica — Proiettile(c)Urto anelastico + CM(d)Dinamica del Pendolo + Forze(e)Leggi di Conservazione — Bilancio Globale
