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MOTO DI UN PROIETTILE. Progetto a cura di Davide Iacuitto e Leonardo Nardis. GALILEO GALILEI E LO STUDIO DELLA COMPOSIZIONE DEI MOTI. Galileo Galilei fu il primo che studiò il moto dei corpi , con particolare riguardo al moto parabolico
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MOTO DI UN PROIETTILE Progetto a cura di Davide Iacuitto e Leonardo Nardis
GALILEO GALILEI E LO STUDIO DELLA COMPOSIZIONE DEI MOTI • Galileo Galilei fu il primo che studiò il moto dei corpi, con particolare riguardo al moto parabolico • Si dedicò in particolar modo al moto di un corpo lanciato con direzione (e velocità) orizzontale • Intuì empiricamente che il moto parabolico (incluso quello di un proiettile) derivava dalla composizione di due moti: il moto orizzontale rettilineo uniforme e il moto verticale uniformemente accelerato, di caduta libera
MOTO DI UN PROIETTILE LANCIATO CON DIREZIONE ORIZZONTALE Galileo scoprì che il moto parabolico è causato dalla composizione di due moti diversi: -Moto orizzontale, che ha velocità costante uguale alla velocità iniziale, ed è un moto rettilineo uniforme -Moto verticale, di caduta libera. Il suo moto è rettilineo uniformemente accelerato y Moto rettilineo uniforme V o Moto rettilineo uniformemente accelerato h x I due moti agiscono contemporaneamente, ma non si influenzano l’uno con l’altro. Tale fenomeno è definito principio d’indipendenza dei moti X = Vo t Y = - g+ h
DIMOSTRAZIONE CHE LA TRAIETTORIA PERCORRE UN RAMO DI PARABOLA Y = - a + h Abbiamo, pertanto, ottenuto l’equazione di una parabola con concavità rivolta verso il basso (poiché la costante a è negativa) e vertice sull’asse delle ordinate Dalle equazioni precedenti si ottiene: t = Y = - g(+ h t = Y = -+ h
MOTO DI UN PROIETTILE LANCIATO CON DIREZIONE NON ORIZZONTALE (1/2) Passiamo allo studio del moto di un proiettile lanciato da terra verso l’alto, con direzione (e velocità Vo) non orizzontale. Dobbiamo risolvere un problema di tipo balistico Y Vo y α X Vo x X = Voxt Vfx= Vox Y=- g+Voy t Vfy= - gt + Voy Vox = Vo cos α Voy = Vo sen α
MOTO DI UN PROIETTILE LANCIATO CON DIREZIONE NON ORIZZONTALE (2/2) dalle equazioni precedenti otteniamo: t = Y = - g(+ Y = - g+ Tenendo conto delle costanti si giunge a: Y = -+ bX Anche in questo caso abbiamo ottenuto l’equazione di una parabola, con asse parallelo all’asse y, rivolta verso il basso, il cui vertice, tuttavia, non è più sull’asse delle ordinate
GITTATA (1/2) X = Vox t t = Y = - g+Voy t 0 = - g+Voy t da cui siottiene: 0 = - g + x 0 = x Siamo giunti adesso ad un equazione spuria, dalla quale otteniamo due valori di x di cui uno uguale a 0 (che è il punto di origine del lancio) e l’altro che individua il punto di caduta: • X= 0 • = 0
GITTATA (2/2) Per trovare la gittata (x), che ci consente di determinare il punto di caduta, prendiamo in considerazione la seconda equazione: = - X= Poiché è: X = La gittata massima si ottiene a 45° X = La gittata di due oggetti lanciati con angoli diversi, ma la cui somma sia pari a 90° è sempre uguale (es. 30° e 60°; 15° e 75°) Vox = Vo cos α Voy = Vo sen α
ALTEZZA MASSIMA Y = - g+Voy t Vfy = Voy – gt VfYè uguale a 0 poiché nel punto più alto della traiettoria la componente verticale della velocità è nulla E quindi si ottiene: 0 = Voy – gt t=e sostituendo: Y =-g + VoyY = - + Y =