Scheda di esercizi di Moto circolare con soluzioni

Per il comfort dei passeggeri l’accelerazione centripeta in una curva ferroviaria non deve superare 1 m/s². Qual è il raggio minimo r_min per una curva percorsa a 160 km/h?

Un’auto di 1000 kg percorre una curva piana di raggio 80 m alla velocità costante di 22 m/s. Trova la sua accelerazione centripeta a_c.

In un rotor del luna park, i passeggeri stanno appoggiati alla parete di un cilindro verticale di raggio 2,3 m. Quando gira abbastanza veloce il pavimento si abbassa e l’attrito li sostiene. Il coefficiente di attrito statico è 0,5. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare minima ω in rad/s.

Un’auto percorre una curva piana di raggio 55 m. Il coefficiente di attrito statico tra pneumatici e strada è 0,3. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità massima v_max con cui l’auto può percorrere la curva senza slittare.

Una pallina di 1,6 kg attaccata a un filo leggero lungo 0,5 m viene fatta ruotare su una circonferenza verticale. Nel punto più basso la sua velocità è 10,5 m/s. Trascura la resistenza dell’aria e usa g = 9,81 m/s². Trova la tensione T_top nel filo nel punto più alto.

Un carrello di 3,5 kg viene lasciato da fermo a un’altezza di 43,7 m su una pista priva di attrito e percorre un giro della morte verticale di raggio 9,5 m. Usa g = 9,81 m/s². Trova la forza normale N_bottom della pista sul carrello nel punto più basso del giro.