Correzione compito in classe

classe IV, Dicembre 2006

Considera il moto che ha componenti
dove t ≥0 è il tempo.
  1. Scrivi l'equazione cartesiana della traiettoria;
  2. rappresentala graficamente;
  3. verifica che il moto è oscillatorio e determina le posizioni per t = kπ/2 con k intero positivo;
  4. ricordando che in un moto armonico a=–ω2s descrivi le accelerazioni nei precedenti istanti
L'equazione parametrica si può anche scrivere
Ricavando sint nella prima delle due equazioni e poi sostituendo nella seconda si ottiene l'equazione caresiana di una parabola:
Ovvero, tenendo conto anche dei limiti, si tratta piuttosto di un arco di parabola:
L'asse di simmetria coincide con l'asse y e quindi V(0,1). Gli estremi dell'arco sono (-2,-1) e (2,-1) e le intersezioni con l'asse x hanno ascisse ±Ö2.
Si connsideri la tabella seguente

    	k	t	x=2sin(t)	y=cos(2t)	

	0	0	0		1
	1	π/2	2		-1
	2	π	0		1
	3	3π/2	-2		-1
	4	2π	0		1
	5	5π/2	2		-1
	6	3π	0		1

Si capisce che la traiettoria viene percorsa nei due versi
oscillando intorno al centro V dell'arco: da V a B, da B a V,
da V a B e di nuovo a V.
È chiaro che il periodo dell'oscillazione è 2π:
	x(t+2kπ)=x(t)  e anche  y(t+2kπ)=y(t)

Le componenti delle accelerazioni  sono
	ax = -ωx2·x = -x
	ay = -ωy2·y = -4y
e dunque in V il vettore accelerazione equivale a (0,-4) mentre
in A equivale a (2,4) e in B (-2,4).
In V l'accelerazione è tutta centripeta, responsabile della curva,
mentre in A e B è somma della componente tangenziale, che varia 
il modulo della velocità, e della componente centripeta, quasi nulla.

pagina di Roberto Ricci L.S. "A. Righi", Bologna. Ultima revisione