DINAMICA · FORZE CONCORRENTI IN DUE DIMENSIONI
Forze e seconda legge di Newton
Combina forze di modulo e direzione arbitrari. Osserva la risultante, la condizione di equilibrio e il moto di un punto materiale con accelerazione costante.
Versione 0.10 betaParametri fisici
Comandi
Diagramma vettoriale e moto
Direzioni reali 1:1: le componenti orizzontali e verticali hanno la stessa scala in entrambi i diagrammi. Le frecce delle forze usano una scala in N, distinta dalla scala in m della traiettoria.
Forze concorrenti applicate al punto
Traiettoria del punto materiale
Il punto materiale non urta pareti o pavimenti: non si applicano automaticamente reazione normale, attrito o rimbalzo. Le forze restano costanti durante l'intero esperimento. Su smartphone i due diagrammi scorrono orizzontalmente, senza modificare gli angoli.
Risultante, equilibrio e seconda legge
Grafici sincronizzati
Sono rappresentate separatamente le componenti x e y. Per selezionare un istante, clicca sul grafico, usa le frecce da tastiera oppure scrivi il tempo esatto.
Posizione x(t) e y(t)
Velocità vₓ(t) e vᵧ(t)
Accelerazione aₓ(t) e aᵧ(t)
Risultante Fₓ(t) e Fᵧ(t)
Componente x Componente y (tratteggiata)
Tabella dei valori
| t (s) | x (m) | y (m) | vₓ (m/s) | vᵧ (m/s) | aₓ (m/s²) | aᵧ (m/s²) |
|---|
Dati SI con separatore ; e virgola decimale.
Il modello fisico
Un punto materiale libero in due dimensioni è soggetto a forze concorrenti e costanti. Le componenti della risultante sono la somma algebrica delle componenti di ogni forza, inclusa l'eventuale forza peso.
Si applica la seconda legge di Newton per componenti: Fₓ = maₓ e Fᵧ = maᵧ. Se la risultante è nulla, l'accelerazione è nulla, ma il corpo può continuare a muoversi con velocità costante: equilibrio delle forze non significa necessariamente immobilità.
La velocità può cambiare direzione nel tempo. Con accelerazione costante, x(t) e y(t) sono funzioni quadratiche del tempo, mentre le componenti della velocità sono lineari.
Ipotesi: sistema inerziale, massa costante, forze costanti nel tempo applicate a un unico punto, nessun momento torcente né rotazione, nessun vincolo, resistenza o collisione impliciti. La massa è inerziale e gravitazionale per la forza peso opzionale. La traiettoria non è limitata da superfici.
DALLE FORZE AL MOVIMENTO
Svolgimento guidato dei calcoli
Scomposizione vettoriale, somma delle componenti e leggi orarie con unità SI in ogni passaggio.
I risultati sono calcolati senza arrotondamenti intermedi; le cifre sono arrotondate soltanto per la visualizzazione. L'assenza di vincoli o urti fa parte del modello.
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