v1 · padrão canônico
Lezione 28 — Applicazioni dei vettori in fisica
Forze, spostamento, velocità, accelerazione. Scomposizione su rampa. Equilibrio statico.
Used in: 1.º ano do EM (16 anos) · Equiv. Physik Klasse 10 alemã · Equiv. Physics I japonês · H2 Physics singapurense
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Vettori in meccanica
Principi fondamentali
- Equilibrio statico: (oggetto in quiete o moto rettilineo uniforme).
- 2ª legge di Newton: .
- Scomposizione: per una rampa con inclinazione , la gravità si proietta in parallelo (discesa) e normale.
Lavoro ed energia
- Lavoro: .
- Potenza: .
Cinematica vettoriale
- Posizione: .
- Velocità: .
- Accelerazione: .
Per moto uniformemente accelerato:
Exercise list
30 exercises · 7 with worked solution (25%)
Application 20Modeling 10
- Ex. 28.1ApplicationRisultante di N e N.
- Ex. 28.2ApplicationPer l'equilibrio, con , . Calcola .
- Ex. 28.3ApplicationMassa di 10 kg su rampa di 30°. Forza parallela alla rampa (gravità): = ?
- Ex. 28.4ApplicationMassa in caduta libera: , .
- Ex. 28.5ApplicationBlocco su rampa liscia di 45°. Accelerazione nello scivolare: .
- Ex. 28.6ApplicationAnswer keyVelocità risultante di una barca km/h su un fiume con corrente km/h.
- Ex. 28.7ApplicationTempo per attraversare un fiume di 800 m: dipende solo da km/h.
- Ex. 28.8ApplicationLavoro di N per spostare un oggetto m.
- Ex. 28.9ApplicationLavoro di una forza perpendicolare allo spostamento: zero.
- Ex. 28.10ApplicationPer un cavo che tira N a 30° sopra l'orizzontale su un carrello che si muove m:
- Ex. 28.11ApplicationAnswer keyAccelerazione media: . Per , , s: ?
- Ex. 28.12ApplicationTraiettoria di un proiettile sotto con .
- Ex. 28.13ApplicationTempo di volo di un proiettile lanciato a 45° con m/s.
- Ex. 28.14ApplicationAnswer keyGittata orizzontale dello stesso proiettile.
- Ex. 28.15ApplicationAltezza massima del proiettile.
- Ex. 28.16ApplicationBlocco su rampa con attrito: forza di attrito contro il moto.
- Ex. 28.17ApplicationPer quale il blocco inizia a scivolare (attrito statico )? .
- Ex. 28.18ApplicationVersore nella direzione del moto .
- Ex. 28.19ApplicationScomposizione di N lungo una rampa di : lungo, normale.
- Ex. 28.20ApplicationIn equilibrio, travatura reticolare semplice: nodo con 3 forze. Calcolare le tensioni.
- Ex. 28.21ModelingAnswer keyAereo a 800 km/h verso nord con vento di 100 km/h da est. Velocità risultante (modulo + angolo).
- Ex. 28.22ModelingAnswer keyAffinché l'aereo sopra vada al nord vero, quale rotta deve mantenere?
- Ex. 28.23ModelingAnswer keyPiano inclinato 20°, massa 5 kg, attrito . Forza parallela netta?
- Ex. 28.24ModelingFunambolo su corda, peso N. Tensione su ciascun lato della corda quando forma un angolo di con l'orizzontale.
- Ex. 28.25ModelingTravatura a V invertita con 2 cavi che sostengono 1000 kg, ciascun cavo a dalla verticale. Tensione in ciascun cavo.
- Ex. 28.26ModelingAnswer keyAuto in curva: forza centripeta punta verso il centro. Per 1.000 kg a 60 km/h in curva di raggio 100 m:
- Ex. 28.27ModelingRazzo lanciato a 60° con m/s. Traiettoria vettoriale .
- Ex. 28.28ModelingDrone con spinta verso l'alto contro peso e vento orizzontale . Risultante.
- Ex. 28.29ModelingVeicolo elettrico in salita: motore + attrito + gravità parallela = .
- Ex. 28.30ModelingNei videogiochi, il proiettile obbedisce alle equazioni vettoriali — implementare l'aggiornamento , .
Fonti di questa lezione
- University Physics (Volume 1) — OpenStax · 2016 · EN · CC-BY · cap. 4-6: cinematica vettoriale e leggi di Newton. Fonte primaria.
- Linear Algebra Done Right — Sheldon Axler · 2024, 4ª ed · EN · CC-BY-NC · cap. 1: vettori in geometria.
- Active Calculus — Matt Boelkins · 2024, ed. 2.0 · EN · CC-BY-NC-SA · cap. 9: calcolo vettoriale.