Fisica
Fisica in azione: simulazioni e test
Table des matières
- Fondamenti
- Scalare o vettoriale?
- Vettori e componenti
- Notazione cartesiana di un vettore
- Vettori e componenti - Trigonometria
- Vettori e componenti - Test
- Vettori: somma e differenza
- Vettori: moltiplicazione di un vettore per uno scalare
- Cinematica
- Moto rettilineo uniforme
- Analisi dei grafici di un moto rettilineo uniforme
- Dinamica
- Pendoli e Serpenti
- Termodinamica
- Conversione Celsius ↔ Fahrenheit
- Moto Browniano - una semplice illustrazione dinamica
Scalare o vettoriale?
Fai clic sulla casella di controllo che identifica la risposta corretta.
Moto rettilineo uniforme
Una coccinella si trova nell'origine degli assi al tempo [math]t=0[/math] e si muove di moto rettilineo uniforme.[br][br]Seleziona il tipo di grafico da visualizzare, imposta la velocità e avvia l'animazione.[br]L'intervallo di tempo visualizzato è relativo ai primi 15 secondi del moto.[br][br]Per esaminare in dettaglio il moto, metti in pausa l'animazione e trascina il punto mobile sull'asse del tempo.[br]
Moto rettilineo uniforme
Ora tocca a te...
Confronta i grafici che ottieni impostando velocità diverse.[br]Cosa osservi? [br]Come si modificano i grafici[i] spazio - tempo[/i] e [i]velocità - tempo[/i] che illustrano il moto rettilineo uniforme della coccinella?
Un'auto viaggia alla velocità costante di 108 km/h.[br]Converti la velocità dell'auto in m/s e il tempo che impiega a percorrere 36 km.
La tabella che segue mostra la distanza percorsa da un'auto nei primi 10 secondi di moto.[br][img]data:image/png;base64,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[/img][br][br]Di che tipo di moto si tratta? Spiega la tua risposta.[br]Scrivi la legge oraria del moto e calcola la distanza percorsa dall'auto dopo 11 secondi.
Pendoli e Serpenti
Il moto del pendolo non è facile da descrivere analiticamente, ma alcune semplificazioni (approssimazione per angoli piccoli) ci consentono di ottenere formule semplificate che ne descrivono le leggi di moto, il periodo e la frequenza.[br][br]Se rilasciamo la massa con un angolo iniziale di [math]\theta_0\ll1[/math] radiante e nessuna velocità angolare, possiamo descrivere il [b][i]moto [/i][/b]del pendolo in ogni istante tramite la formula [math]\theta\left(t\right)=\theta_0\cos\left(\sqrt{\frac{g}{\ell}}t\right)[/math], dove [math]\ell[/math] è la lunghezza del filo (inestensibile e di massa nulla) e [math]g[/math] è l'accelerazione di gravità.[br][br]Il moto di un pendolo è quindi armonico, e l'angolo [math]\theta_0[/math] è l'ampiezza dell'oscillazione, che è l'angolo massimo tra il filo e la posizione verticale di equilibrio della massa.[br][br]Per [math]\theta_0\ll1[/math] il [b][i]periodo [/i][/b]di un pendolo può essere approssimato dalla legge di Huygens [math]T=2\pi\sqrt{\frac{\ell}{g}} [/math].[br]Il periodo dunque non dipende dalla massa o dall'ampiezza delle oscillazioni, ma - in modo abbastanza controintuitivo - dipende solo dalla lunghezza del filo! (vedere l'isocronismo di Galileo per ulteriori dettagli).[br][br]La [b][i]frequenza [/i][/b]è definita come l'inverso del periodo, quindi [math]f=\frac{1}{T}=\frac{1}{2\pi\sqrt{\frac{\ell}{g}} }[/math]. [br]Risolvendo questa equazione rispetto a [math]\ell[/math], possiamo dedurre quale lunghezza del filo genera un determinato numero di oscillazioni attorno alla posizione di equilibrio: [math]\ell=\frac{g}{4\pi^2f^2}[/math][br]
Ora prova tu! - Parte 1: pendoli complanari
Ora hai tutti gli "ingredienti" necessari per creare i tuoi modelli utilizzando i pendoli nell'app qui sotto.[br][br]Abbiamo 6 pendoli (ideali), fissati allo stesso punto, e gli slider ti consentono di modificare l'ampiezza dell'angolo di partenza [math]\theta_0[/math] e la lunghezza dei fili di ciascun pendolo.[br][br]Riesci a determinare quante oscillazioni compirà ciascuna massa in 30 secondi, utilizzando le formule e i dati visualizzati nell'app? [br][br]Premi il pulsante [i]Play [/i]senza modificare le lunghezze predefinite per avviare l'animazione dei pendoli ed esplorare il modello corrente, poi usa gli slider (e le formule!) per creare i tuoi pendoli.
Ora prova tu! - Parte 2: pendoli su piani paralleli
Questa app funziona come la precedente, ma ora non siamo più in una situazione ideale, ma in una reale, in cui i pendoli si muovono su piani paralleli tra di loro, e quindi non sono fissati allo stesso punto.[br][br]Tieni premuto il tasto destro del mouse e trascina la vista 3D (o usa i gesti predefiniti nei dispositivi touch) per esplorare l'animazione da vari punti di vista.
Conversione Celsius ↔ Fahrenheit
Scopri le formule di conversione, usa un termometro interattivo per fare una stima delle temperature e converti le temperature tra le due scale, utilizzando l'app che segue.
Converti le seguenti temperature nella stessa scala (°C o °F), quindi riscrivile ordinate in verso crescente:[br]45°F, 45°C, 33°C, 33°F, 11°C, 80°F, 28°C, 80°F, 40°C, 55°F.
Poni la temperatura misurata in gradi Celsius uguale a [math]x[/math], e la temperatura corrispondente in gradi Fahrenheit uguale a [math]y[/math].[br]Qual è la relazione che lega le due temperature?[br]Descrivi la rappresentazione grafica di questa relazione nel piano cartesiano.