Un tennista lancia una pallina con un angolo di rispetto al terreno e velocità iniziale di intensità . Calcola le componenti orizzontali e verticali della velocità iniziale. Determina la gittata.
Per determinare le componenti orizzontali e verticali della velocità basta calcolare le componenti ortogonali di un vettore di modulo e direzione , pertanto
Per quanto riguarda la gittata utilizziamo la formula, ossia
Massimo lancia una palla orizzontalmente con velocità da un’altezza di . Quanto tempo impiega la palla per toccare terra? Di quanto si sposta orizzontalmente?
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Pertanto il tempo di volo lo possiamo calcolare utilizzando le formule del moto uniformemente accelerato che avviene lungo la direzione , quindi
Mentre per determinare di quanto si sposta orizzontalmente utilizziamo il moto rettilineo uniforme che avviene lungo l’asse , pertanto
Il grande fiume Zambesi forma le imponenti cascate Victoria nell’Africa centro-meridionale, alte approssimativamente . Se, appena prima di precipitare dalla cascata, il fiume scorre orizzontalmente con una velocità di , qual è il modulo della velocità quando l’acqua colpisce il fondo? Assumi che l’acqua sia in caduta libera.
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Nel momento in cui l’acqua colpisce il fondo pertanto avrà una velocità lungo l’asse uguale a e una velocità lungo l’asse calcolabile con le formule del moto uniformemente accelerato, ossia
Infine, per determinare il modulo complessivo della velocità dell’acqua, utilizziamo il teorema di Pitagora, quindi
Un arciere tira una freccia orizzontalmente verso un bersaglio lontano . L’arciere scocca la freccia orizzontalmente esattamente in direzione del centro del bersaglio, ma colpisce più in basso. Qual era il modulo della velocità iniziale della freccia?
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Pertanto il tempo di volo della freccia permette alla freccia di muoversi lungo la direzione per in moto rettilineo uniforme e lungo l’asse di di moto uniformemente accelerato. Da cui, uguagliando i tempi di volo ottenuti lungo le due direzioni otteniamo:
Un astronauta sul pianeta Zircon lancia un sasso orizzontalmente con una velocità di modulo . Il sasso, lanciato da un’altezza di dal suolo, atterra a una distanza orizzontale di dall’astronauta. Qual è il valore dell’accelerazione di gravità su Zircon?
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Per risolvere questo esercizio calcoliamo attraverso il moto rettilineo uniforme lungo l’asse il tempo di volo che poi andremo ad utilizzare all’interno delle formule del moto uniformemente accelerato per calcolare l’accelerazione, quindi
Un giocatore di baseball raccoglie la palla e la lancia al compagno in seconda base. La palla è lanciata orizzontalmente con una velocità di . Quando la palla raggiunge il giocatore in seconda base, dopo, è raccolta in un punto più basso da quello di lancio. Qual è la distanza tra i due giocatori? Quanto più in basso, rispetto al punto di lancio, il secondo giocatore raccoglie la palla?
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Pertanto per rispondere alla prima domanda, che si riferisce esclusivamente al moto lungo l’asse , dobbiamo utilizzare solamente formule del moto rettilineo uniforme, da cui
Per rispondere alla seconda domanda, che si riferisce esclusivamente al moto lungo l’asse , dobbiamo usare solamente le formule del moto uniformemente accelerato, e cercare di capire quanto spazio percorre un oggetto che parte da fermo con accelerazione in , ossia
Un delfino salta con una velocità iniziale di modulo e un angolo di sopra l’orizzontale e passa attraverso il centro di un cerchio prima di rituffarsi nell’acqua. Se il delfino si muove orizzontalmente nell’istante in cui passa nel cerchio, a che altezza dall’acqua si trova il centro del cerchio?
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Il punto di massima altezza raggiunto da un proiettile coincide con il punto in cui la velocità verticale è nulla, pertanto dal testo del problema deduciamo che il centro del cerchio si trova nel punto di massima altezza raggiunto dal delfino (il nostro proiettile), pertanto utilizzando le formule del moto uniformemente accelerato possiamo dedurre tale altezza, infatti
Un proiettile viene lanciato con una velocità iniziale di modulo . Nel punto di massima altezza la sua velocità è . Qual è stato l’angolo di lancio del proiettile?
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Il punto di massima altezza raggiunto dal proiettile ha la caratteristica di avere la velocità verticale uguale a pertanto tutta la sua velocità è velocità orizzontale. Da cui possiamo dedurre che
Una volta osservato questo siamo di fronte a una situazione di questo genere
Per cui possiamo determinare l’angolo di lancio con l’arco coseno, infatti
Una pallina da golf viene colpita con una velocità iniziale di . Qual è la massima distanza dal punto in cui è stata colpita a cui può ricadere a terra?
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Sappiamo che la distanza massima si raggiunge quando l’angolo di lancio è di pertanto calcoliamo la gittata con tale angolo. A livello procedurale calcoliamo il tempo di volo utilizzando le caratteristiche del moto uniformemente accelerato lungo l’asse e in seguito utilizziamo il tempo di volo per il moto rettilineo uniforme che la pallina compie lungo l’asse . Quindi
Sappiamo che il moto di un proiettile è un particolare moto in due dimensioni dove lungo l’asse l’oggetto si muove di moto rettilineo uniforme mentre lungo l’asse si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione . Per calcolare il tempo necessario a tornare a terra ragioniamo sul fatto che la velocità iniziale lungo l’asse è in modulo uguale alla velocità che il pallone avrà quando tocca terra, pertanto possiamo utilizzare la definizione di accelerazione per determinare il tempo, infatti