Problemi di stima sui principi della dinamica

FLICK!

Esercizio 1 Stima la forza che eserciti su una biglia quando la colpisci con una schicchera.

  1. Stima la massa della biglia.
  2. Stima la velocità della biglia in seguito alla schicchera e calcola $\Delta v$.
  3. Stima l’intervallo di tempo $\Delta t$ durante cui la biglia rimane in contatto con le dita.
  4. Calcola l’accelerazione $a$.
  5. Calcola $\Sigma F$.
  6. . $\Sigma F$ coincide con la forza da te esercitata, poiché la forza peso della biglia si annulla con la reazione vincolare.

Esercizio 2 Stima l’accelerazione di una moneta da 2€ quando viene colpita da una schiccera.


Il peso della cultura

Esercizio 1 Stima la forza che ogni spalla esercita mentre indossi uno zaino pieno di libri di scuola.

  1. Stima la massa dello zaino.
  2. Calcola la forza peso dello zaino.
  3. Quando indossato, la somma delle forze agenti sullo zaino è nulla, quindi la forza da te esercitata sullo zaino ha la medesima intensità della forza peso dello zaino.
  4. Se il peso dello zaino è equamente ripartito sulle tue spalle, ogni spalla esercita un forza pari alla metà della forza peso dello zaino.

Esercizio 2 Stima la forza necessaria per sollevare lo zaino pieno di libri da terra.

  1. Disegna un diagramma delle forze agenti sul trolley e rappresenta il vettore accelerazione.
  2. Mentre sollevi lo zaino, due forze agiscono su di esso: la sua forza peso $F_P$, diretta verso il basso, e la forza $F$ da te esercitata verso l’alto. Quale deve essere maggiore affinché lo zaino acceleri verso l’alto? Quindi $\Sigma F = F - F_P$.
  3. Stima la forza peso $F_P$ dello zaino.
  4. Occorre stimare il valore di $\Sigma F$ per poter ricavare il valore di $F$.
  5. Lo zaino parte da fermo e accelera verso l’alto. Puoi determinare l’accelerazione dello zaino attraverso la seguente relazione $a = \dfrac{2 \cdot (\Delta s - v_\text{in} \cdot \Delta t)}{\Delta t^2}$. Sostituisci $v_\text{in} = 0$ e stima i valori di $\Delta s$, ovvero lo spazio percorso dallo zaino durante il sollevamento, e $\Delta t$, ovvero il tempo necessario per sollevarlo. Esistono altri modi per stimare l’accelerazione. Ad esempio, si può stimare il tempo necessario per accelerare lo zaino e la velocità finale, quindi calcolare $a = \dfrac{\Delta v}{\Delta t}$.
  6. Calcola $\Sigma F = m \cdot a$.
  7. Sostituisci in $\Sigma F = F - F_P$ e ricava il valore di $F$ (la forza che eserciti sullo zaino per sollevarlo).

Esercizio 3 Stima la forza necessaria per mettere in moto un trolley pieno di libri. Trascura le forze dissipative (attrito con l’aria ed attriti meccanici all’interno del trolley e.g.). Supponi di trascinare il trolley senza inclinarlo.

  1. Disegna un diagramma delle forze agenti sul trolley e rappresenta il vettore accelerazione.
  2. Stima l’accelerazione del trolley con una tecnica a piacere.
  3. Stima la massa del trolley.
  4. Calcola $\Sigma F$.
  5. $\Sigma F$ coincide con la forza da te esercitata, poiché la forza peso del trolley si annulla con la reazione vincolare.

Esercizio 4 Cosa succede se invece il trolley è inclinato?


Home run

Esercizio 1 Stima la forza esercitata da un battitore nel baseball.

  1. Stima la massa della palla da baseball.
  2. Rappresenta il diagramma delle forze agenti sulla palla al momento dell’impatto con la mazza.
  3. È maggiore la forza peso della palla o la forza da te esercitata per mezzo della massa? Quale forza (o quali forze) possiamo trascurare per semplificare la risoluzione del problema?
  4. Stima la velocità della pallina prima e dopo l’urto. Calcola quindi $\Delta v$ della palla, tenendo conto della velocità iniziale diretta verso la mazza e l’urto fa “invertire” il verso della velocità.
  5. Stima l’intervallo $\Delta t$ di tempo durante il quale la palla rimane a contatto con la mazza.
  6. Calcola l’accelerazione $a$ della palla e quindi calcola $\Sigma F$.

Esercizio 1 Stime la forza che la palla esercita su di te durante l’urto con la mazza.


SOS Fisica

Esercizio 1 Considera un elicottero AW129, utilizzato per il soccorso alpino. Stima la forza necessaria per far avanzare l’elicottero a velocità costante.

Esercizio 2 Quale corpo esercita tale forza?

Esercizio 3 Stima la forza necessaria per far decollare verticalmente l’elicottero.


Una passo alla volta

Esercizio 1 Stima la forza che eserciti sul terreno mentre cammini in piano.

Esercizio 2 Stima la forza che eserciti su un terreno ghiacciato mentre cammini.


A segno!

Stima la forza esercitata dala corda di un arco su una freccia mentre viene scoccata.