1.Facile
Un’auto di 1300 kg percorre una curva piana di raggio 200 m alla velocità costante di 9 m/s. Trova la forza verso il centro (centripeta) Fc necessaria.
m = 1300 kgv = 9 m/sr = 200 m
Fc = N
Scheda di esercizi di Moto circolare con soluzioni
2.Facile
Un piccolo oggetto si trova a 140 cm dall’asse di un disco che gira a 78 giri al minuto costanti. Trova la velocità v dell’oggetto.
n = 78 rpmr = 1,4 m
v = m/s
3.Media
Un’auto percorre una curva piana di raggio 20 m. Il coefficiente di attrito statico tra pneumatici e strada è 0,3. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità massima vmax con cui l’auto può percorrere la curva senza slittare.
r = 20 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Media
Un ingegnere stradale vuole che le auto percorrano una curva di raggio 350 m a 80 km/h senza fare affidamento sull’attrito. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’angolo di sopraelevazione θ.
r = 350 mv = 80 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
5.Difficile
Una curva di raggio 150 m è sopraelevata di 30°, e il coefficiente di attrito statico tra pneumatici e strada è 0,1. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità minima vmin alla quale un’auto può percorrere la curva senza scivolare giù lungo la sopraelevazione.
r = 150 mθ = 30°μs = 0,1g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Difficile
Una pallina di 1,1 kg attaccata a un filo leggero lungo 0,6 m viene fatta ruotare su una circonferenza verticale. Nel punto più basso la sua velocità è 10 m/s. Trascura la resistenza dell’aria e usa g = 9,81 m/s². Trova la tensione Ttop nel filo nel punto più alto.
m = 1,1 kgr = 0,6 mvbottom = 10 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
Soluzioni
- 1. Fc = 526,5 N
- 2. v = 11,44 m/s
- 3. vmax = 7,672 m/s
- 4. θ = 8,185 °
- 5. vmin = 25,77 m/s
- 6. Ttop = 129,4 N
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