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Sistema di riferimento animazione elementare con esempi per descrivere L importanza del sistema di riferimento in vari fenomeni.

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Presentazione sul tema: "Sistema di riferimento animazione elementare con esempi per descrivere L importanza del sistema di riferimento in vari fenomeni."— Transcript della presentazione:

1 Sistema di riferimento animazione elementare con esempi per descrivere L importanza del sistema di riferimento in vari fenomeni

2 sfondo fisso:usato come riferimento per osservatore A A La cassa sulla barca (sistema di riferimento per barcaiolo) appare immobile per il barcaiolo appare in movimento per osservatore a terra (sistema di riferimento sfondo fisso)

3 Riferimento fisso:sfondo paesaggio Osservatore immobile: velocità stimate 80, 50 V1 = 80 V2 = 50 V = 30A B C C stima le velocità di A, B in riferimento allo sfondo immobile B stima la velocità di A in movimento rispetto a B :30

4 A B C Osservatore fisso X stima le velocità di A, B, C :50, 80, A stima velocità di B = 30 e di C=100 X 100 C stima velocità di B=130 e di A =

5 Sfondo immobile: non visibile da osservatore Osservatore immobile:lascia cadere oggetti Osservatore in moto rettilineo uniforme:lascia cadere oggetti Gli oggetti cadono sempre verticalmente: non è possibile dedurre lo stato di quiete o di moto rispetto allo sfondo immobile

6 ABCDEFGHABCDEFGHABCDEFGHABCDEFGHABCXEFGHABCXEFGHABCXEFGHABCXEFGH DEFGH DCBA EFGH Osservazioni eseguite da X su treno verso altro treno deduzione su movimento-i treni:assenza di punti fissi

7 ABCDEFGHABCDEFGHABCDEFGHABCDEFGHABCXEFGHABCXEFGHABCXEFGHABCXEFGH DEFGH DCBA DEFGH Punto fisso visibile da X, permette di stabilire movimento del treno solo nel primo esempio X risulta fermo rispetto altro treno e punto f.

8 Sponda del fiume Va Vb Osservatore insegue la barca con velocità V = Va + Vb V Barca in movimento secondo il flusso della corrente velocità acqua rispetto alla sponda(fissa) Va velocità della barca rispetto alla corrente(mobile) Vb velocità della barca rispetto alla sponda(fissa) V = Va+Vb Osservatore procede parallelo e allineato alla barca con V = Va+Vb Va+Vb V Vb = 4 Va = 1 V = 4+1 = 5

9 Sponda del fiume Va Vb Osservatore insegue la barca con velocità V = Vb - Va V=4-1=3 Barca in movimento contro il flusso della corrente velocità acqua rispetto alla sponda(fissa) Va velocità della barca rispetto alla corrente(mobile) Vb velocità della barca rispetto alla sponda(fissa) V = Vb - Va Osservatore procede parallelo e allineato alla barca con V = Vb - Va Vb - Va V Vb=4 Va=1

10 Veicolo fermo, oggetto cade verticalmente Moto rettilineo uniforme:caduta verticale decelerazione: caduta in avanti Accelerazione: caduta indietro

11 decelerazione: caduta in avanti Interpretazione di osservatore esterno:in caso di decelerazione: applicata forza frenante: per inerzia oggetto non vincolato mantiene la velocità precedente e quindi si sposta in avanti Passeggero:interpreta il fenomeno come dovuto alla applicazione alloggetto non vincolato di una forza responsabile di una accelerazione in avanti ( forza apparente)

12 Accelerazione: caduta indietro Interpretazione di osservatore esterno: in caso di accelerazione:applicata forza che aumenta la velocità :per inerzia il corpo non vincolato mantiene velocità precedente e ritarda con spostamento allindietro Passeggero:interpreta il fenomeno come dovuto alla applicazione alloggetto non vincolato di una forza responsabile di una accelerazione indietro ( forza apparente)

13 A B C D Il peso percepito da passeggero nellascensore, varia nei diversi esempi A : ascensore fermo, peso P (70) B : ascensore in movimento verticale in salita uniforme P (70) C : ascensore in movimento ascendente e accelerazione :P (71) D: ascensore in movimento discendente accelerazione :P (69)

14 A B interpretazione A : ascensore fermo, peso P (70): forza peso mg = forza vincolare B : ascensore in movimento verticale uniforme P (70) forza peso mg=forza vincolare P V

15 C interpretazione C : ascensore in movimento e accelerazione a :P (71) Il corpo risente del peso mg + ma = m(g+a) per effetto della aumentata reazione vincolare(che risente di a) V P a

16 D interpretazione D: ascensore in movimento in discesa e accelerazione :P (69) a Il corpo risente del peso mg - ma = m(g-a) per effetto della dimuita reazione vincolare(che risente di a)

17 Se a= g, m(g-a) 0 : nessuna forza agente su corpo assenza di gravità Oggetto fluttuante in assenza di gravità (navicella spaziale) Accelerazione (influisce su base della navicella) oggetto fluttuante risente dellavvicinamento della base e giunge a contatto (come se fosse caduto, attratto da gravità) a

18 Sistema inerziale Ascensore in moto rettilineo uniforme rispetto a sistema fisso di osservatore in laboratorio Dinamometri uguali misurano lo stesso peso per masse uguali Laboratorio fisso Ascensore in discesa

19 Oggetto in caduta libera:osservatore fermo Oggetto in caduta libera:osservatore in ascensore in discesa rettilinea uniforme rispetto a fermo Cade con la stessa accelerazione g per entrambi gli osservatori Sistema inerziale

20 Osservatore fermo, vede oggetto lanciato con Vo, cadere con moto parabolico Vo Osservatore in ascensore in discesa con moto rettilineo uniforme rispetto a osservatore fermo, osserva un moto ugualmente parabolico per oggetto lanciato con uguale Vo

21 Sistemi di riferimento non inerziali S1 S2 Osservatore XOsservatore Y Oggetto Q, massa m V1 = 0 a1 = 0 In quiete rispetto a S1 a a2 -a a2= -a Q solidale con S1:S2 accelera verso Q: S1 risulta accelerato rispetto a S2 con accelerazione –a ; S2 attribuisce a Q,solidale con S1, la stessa –a ;e quindi anche una forza causa della accelerazione: F = -m*a ( forza apparente) -a

22 Laboratorio fisso: dinamometro misura peso di corpo di massa m P = m*g Ascensore in salita con accelerazione a < g dinamometro misura peso maggiore per uguale massa m P = m*(g+a) a Il peso reale rimane immutato mg ma sembra che unaltra forza m*a sia applicata alla massa,verso il basso ottenendo P = mg+ma

23 Laboratorio fisso: dinamometro misura peso di corpo di massa m P = m*g Ascensore in discesa con accelerazione a < g dinamometro misura peso minore per uguale massa m P = m*(g-a) Il peso reale rimane immutato mg ma sembra che unaltra forza m*a sia applicata alla massa,verso lalto ottenendo P = mg-ma a

24 Laboratorio fisso: dinamometro misura peso di corpo di massa m P = m*g Ascensore in discesa con accelerazione a = g :caduta libera: dinamometro misura peso assente per uguale massa m P = m*(g-a) = 0 Il peso reale rimane immutato mg ma sembra che unaltra forza m*a sia applicata alla massa,verso lalto ottenendo P = mg-ma = 0 a

25 Laboratorio fisso: corpo in caduta libera Ascensore in discesa con accelerazione a = g :caduta libera: mg = ma= 0 Peso mg e forza apparente –ma si equilibrano: corpo non soggetto a forze:rimane sospeso a Da laboratorio si osserva invece che il corpo cade con moto accelerato g


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