Moto circolare uniforme maturità

Che cos'è il moto circolare uniforme?

È un movimento che avviene lungo una traiettoria circolare con velocità costante.

Qual è la direzione dell'accelerazione nel moto circolare uniforme?

L'accelerazione è diretta verso il centro della circonferenza.

Vero o falso: La velocità è costante nel moto circolare uniforme.

Vero. La velocità scalare è costante, ma la direzione cambia.

Comprare la forza centripeta e la forza centrifuga.

Forza centripeta: mantiene l'oggetto in circolo. Forza centrifuga: percepita come una forza fittizia.

Completa: La velocità angolare $\displaystyle heta$ è data da _____.

$\displaystyle heta = \frac{s}{r}$, dove $\displaystyle s$ è l'arco e $\displaystyle r$ è il raggio.

Qual è la relazione tra periodo e frequenza?

Frequenza è l'inverso del periodo: $\displaystyle f = \frac{1}{T}$.

Che cosa determina la forza centripeta?

È data dalla formula $\displaystyle F_c = m \frac{v^2}{r}$, dove $\displaystyle m$ è la massa.

Che cos'è il raggio di curvatura?

È la distanza costante dal centro della circonferenza al corpo in movimento.

Quali grandezze rimangono costanti nel moto circolare uniforme?

La velocità scalare e il raggio della circonferenza.

Vero o falso: L'accelerazione è nulla nel moto circolare uniforme.

Falso. L'accelerazione è presente e diretta verso il centro.

Esempio: Calcola la forza centripeta per un oggetto di 2 kg a 10 m/s su un raggio di 5 m.

$\displaystyle F_c = 2 imes \frac{10^2}{5} = 40 ext{ N}$.

Qual è l'unità di misura della velocità angolare?

Radianti al secondo (rad/s).

Qual è la formula della velocità tangenziale?

La velocità tangenziale si calcola con: $\displaystyle v = \frac{S}{t}$, dove $\displaystyle S$ è la distanza percorsa e $\displaystyle t$ il tempo.

Completa la formula dell'accelerazione centripeta: $\displaystyle a_c = ...$

$\displaystyle a_c = \frac{v^2}{r}$, dove $\displaystyle v$ è la velocità tangenziale e $\displaystyle r$ è il raggio della traiettoria.

Verità o Falsità: L'accelerazione centripeta è verso il centro della traiettoria.

Verità. L'accelerazione centripeta dirige sempre verso il centro del moto circolare.

Qual è la relazione tra periodo e frequenza?

Il periodo $\displaystyle T$ e la frequenza $\displaystyle f$ sono legati da: $\displaystyle f = \frac{1}{T}$.

Calcola la velocità tangenziale se $\displaystyle r=10$ m e $\displaystyle T=2$ s.

Usando $\displaystyle v = \frac{2 imes ho imes r}{T}$: $\displaystyle v = \frac{2 imes 3,14 imes 10}{2} = 31,4 ext{ m/s}$.

Qual è l'unità di misura dell'accelerazione centripeta?

L'unità di misura è m/s², come per qualsiasi accelerazione.

Completa: L'energia cinetica si calcola con ...

$\displaystyle E_k = \frac{1}{2}mv^2$, dove $\displaystyle m$ è la massa e $\displaystyle v$ è la velocità.

Come si calcola il raggio se $\displaystyle v = 20$ m/s e $\displaystyle a_c = 5$ m/s²?

Utilizzando $\displaystyle a_c = \frac{v^2}{r}$, si ottiene: $\displaystyle r = \frac{v^2}{a_c} = \frac{20^2}{5} = 80 ext{ m}$.

Qual è la formula per il periodo in funzione della velocità e del raggio?

$\displaystyle T = \frac{2 imes ho imes r}{v}$, dove $\displaystyle ho ext{ è } 3,14$.

Verità o Falsità: In moto circolare uniforme, la velocità è costante.

Verità. La velocità scalare è costante, ma la direzione cambia continuamente.

Qual è la relazione tra lavoro e forza in moto circolare?

Il lavoro $\displaystyle L$ è dato da: $\displaystyle L = F imes S imes ext{cos}( heta)$, dove $\displaystyle heta$ è l'angolo tra forza e spostamento.

Completa: La forza centripeta si calcola con ...

$\displaystyle F_c = m imes a_c = m imes \frac{v^2}{r}$.