Esercizio corpo rigido 44

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L’Esercizio Corpo Rigido 44 è il quarantaquattresimo nella serie dedicata agli esercizi sul corpo rigido. Segue l’Esercizio Corpo Rigido 43 e precede l’Esercizio Corpo Rigido 45. È rivolto a studenti di Fisica 1, in particolare a coloro che studiano ingegneria, fisica o matematica.

Nel percorso didattico di Fisica 1, prima di affrontare i corpi rigidi, si studiano gli esercizi sui sistemi di punti materiali. Successivamente, si passa agli esercizi sugli urti tra punti materiali e corpi rigidi, che rappresentano un momento di sintesi nel percorso formativo.

Testo esercizio corpo rigido 44

Esercizio 44 $(\bigstar \bigstar\bigstar\largewhitestar\largewhitestar)$ .Una sfera omogenea di massa $m$ e raggio $R$ è inizialmente in quiete su un piano orizzontale. Al tempo $t = 0$ , la sfera viene lanciata con una velocità traslazionale iniziale di modulo $v_0$ , parallela al piano. Il coefficiente di attrito dinamico tra la sfera e il piano è $\mu_d$ . Si richiede di descrivere il moto della sfera, determinando la velocità del centro di massa $\tilde{v}$ quando la sfera inizia a rotolare senza strisciare. Successivamente, calcolare il tempo $\tau$ necessario per raggiungere tale condizione in funzione di $v_0$ , $g$ e $\mu_d$ . Infine, verificare il teorema dell’energia cinetica tra gli istanti $t = 0$ e $t = \tau$ .