Scheda di esercizi di Moto circolare con soluzioni

Per il comfort dei passeggeri l’accelerazione centripeta in una curva ferroviaria non deve superare 2 m/s². Qual è il raggio minimo r_min per una curva percorsa a 200 km/h?

Un’auto di 1600 kg percorre una curva piana di raggio 20 m alla velocità costante di 24 m/s. Trova la forza verso il centro (centripeta) F_c necessaria.

Un’auto percorre una curva piana di raggio 45 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.

In un rotor del luna park, i passeggeri stanno appoggiati alla parete di un cilindro verticale di raggio 1,9 m. Quando gira abbastanza veloce il pavimento si abbassa e l’attrito li sostiene. Il coefficiente di attrito statico è 0,4. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare minima ω in rad/s.

Una palla di 1,5 kg legata a un filo lungo 0,5 m viene fatta ruotare su una circonferenza verticale. Nel punto più basso si muove a 7 m/s. Usa g = 9,81 m/s². Trova la tensione T nel filo nel punto più basso.

Una pallina di 1,9 kg attaccata a un filo leggero lungo 1,5 m viene fatta ruotare su una circonferenza verticale. Nel punto più basso la sua velocità è 9 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.