Dinamica 1D

Concetto1 - prima legge della dinamica - lezione di concetto e differenze con fisica aristotelica

• https://youtu.be/1QSHLMaIBuE (Atlas)

Concetto 2: la seconda legge della dinamica

Video intro by NASA/Zanichelli: https://youtu.be/TrRPGsVa4mI 

• qual è la causa e quale l'effetto?

• quanti tipi di proporzionalità abbiamo (a-F, a-m, F-m)

• in che senso è una legge vettoriale?

• che tipo di moto produce una forza costante? possiamo usare le leggi del moto conseguenti? Quali?

• perché l'accelerazione prodotta dalla forza peso non dipende dalla massa?

Problemi di moto uniformemente accelerato in presenza di una forza costante, anche con un tratto noto:

• • trovare forza necessaria per decollo aereo ad una carta v in una pista di lunghezza data

  • trovare lunghezza pista necessaria per decollo con velocità v data una certa forza

  • altri problemi con incognita m o a. 

Esercizi:

• La forza del lanciatore, Problem Solving 2 + Prova Tu p 366

• Primi problemi p 367 nr 2-5, 9 e 10

• Problemi pag 391 nr 6-9; 11-23 + 27

• Brusca frenata: Es. 27 p 393

• Quesito 5 e 10 pag 398 

La forza di attrito dinamico

• Rif p 372 - 373 (W2021)

▶ Video ripasso forza di attrito dinamico (dal min 6:50 )
https://youtu.be/-4WUq2vNpeA?t=412 (D. Polli, PoliMI OK)

• Problem Solving 4 p 374 ("Passami il sale") + Prova Tu

  • → F_din dipende da F_N che QUI dipende da Peso che dipende da massa. 

  • → Si ricava che accelerazione NON dipende da massa.

Altri esercizi:

• Arresto disco da hockey esercizio nr 48 p 395.

Quando la velocità è costante: 

Riferimenti:

• Teoria p 366 (Walker 2021) 

• problema 1 p 380

• Problema svolto sul seguente file pdf (Tratto da Walker Biennio (2017) - ed. Pearson)

• ▶ Video-esercizio (zattera nel fiume) (by Me)

Esercizi aggiuntivi: 

• pagina 391 nr 1-5.

• un oggetto è sottoposto a tre forze e si muove di velocità costante. Trova la terza forza sapendo che le prime due sono di 10N nella direzione dl moto e 7,5 N nella direzione opposta.

Problemi di riferimento di tipo "secchio nel pozzo":

• pag 380 nr 6 e 7 (secchio d'acqua)

• problema nr 24 pag 393 (secchio nel pozzo in salita)

• problema nr 25 pag 393 (secchio nel pozzo in discesa oppure con v costante)

Problemi di tipo "forza normale in ascensore":

• da dettare

Teoria (dopo il problema del secchio): 

ripensare la caduta libera con la legge della dinamica: sotto quali forze un oggeto avrà avrà accelerazione -g?

Video spiegazioni:

▶ Con esperimento (con le parole di Newton)

https://youtu.be/sUZRAaha1TI (D. Polli, Polimi OK)

Nota: in questo video la notazione "F_BA" indica "la forza esercitata su B da A".
Noi invece la scriveremo come "F_A" cioè  distinguiamo una forza in base alla causa.

▶ Secondo video con esempi (10 min): https://youtu.be/p4RXGQCTk1Y (Fisica Mattei)

Osservazioni:

• per quale massa va divisa la forza per trovare l'accelerazione dell'oggetto x? Massa di x o di y?

• saper individuare la terza legge alla base di ogni forma di propulsione (camminare, remare una canoa*, turbina aerea): in che direzione applica la sua forza il motore/muscolo? cosa fa muovere l'oggetto? 

(*) nel caso di una barca a remi, il movimento delle braccia avviene nella direzione del moto ma grazie al perno la forza applicata all'acqua è in direzione opposta.

Ragiona: probemi 28, 30-32 pag 393 - Q 13  p 398 (cavallo parlante)

Metodo comune a tutti i problemi di contatto e di collegamento 

• qual è il due "modello" di due oggetti a contatto? Quali forze in gioco? Qual è l'obiettivo principale?

• trattare il problema dal punto di vista della forza esterna (massa totale)

• trattare il problema sui singoli oggetti: quello su cui si applica la forza esterna e quell'altro.

Esercizi:

• nessuno tra i gialli p 349.

• p 360 nr 34 (due casse)

• p 360 nr 32 e 33 (ma le casse sono tre!)

• video esercizi: 

  • due corpi a contatto senza attrito https://youtu.be/eKbvouqZPps (by mattei) oppure https://youtu.be/LGR3xTxSfH0 (by Matematica e fisica)

  • tre corpi a contatto senza attrito https://youtu.be/AnsUxUwLQM8 (by Mattei)

  • da soli con attrito come visto in classe

1) Situazione base: tirare una slitta su piano orizzontale senza attrito 

RIF: 347 Problem Solving 6 e prova TU: 

Esercizio giallo p 349 nr 5 (trenino giocattolo)

p 361 nr 38 e 39

PLUS: La macchina di Atwood in 1D (due oggetti con carrucola)

• video-esercizio: https://youtu.be/-q5XQhpoDCA (by Mattei)

• esempio svolto nr 35 p 360

• esercizi 36 e 37 

Con due o più forze (1D)  incluso il Peso.

Video (1a parte)

• eseguire lo schema di corpo libero in 1D; 

• attribuire il segno corretto alle componenti delle forze;

• applicare la 2a legge della dinamica ed esplicitare l'incognita. 

Esercizi: 

• Sollevare secchio direttamente: nr 6 p 349 (giallo)

• Astronauta solleva sasso: pag 357 nr 7; 

• Peso & forza elastica: problema svolto 3  pag 340  (trovare k elastica).

Si veda la sezione per il biennio nella nuova pagina "Moto armonico semplice".

Altri esercizi

Accelerare un secchio con carrucola: pag 358 Es 16; Es 17 (prima parte)