Esercizio sistemi di punti materiali 25

Sistemi di punti materiali in Meccanica classica

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Esercizio sui sistemi di punti materiali 25 rappresenta il venticinquesimo problema della raccolta dedicata agli esercizi misti sui sistemi di punti materiali. Questo esercizio costituisce la naturale prosecuzione dell’Esercizio sui sistemi di punti materiali 24, e segue l’Esercizio sui sistemi di punti materiali 26.

Questo esercizio è concepito per gli studenti del corso di Fisica 1 ed è particolarmente indicato per coloro che intraprendono studi in ingegneria, fisica o matematica, fornendo un’opportunità per applicare i principi della meccanica classica ai sistemi di punti materiali.

L’argomento successivo a questa sezione è la dinamica del corpo rigido, mentre l’argomento precedente riguarda gli esercizi sui moti relativi.

Testo esercizio sistemi di punti materiali 25

Esercizio 25 $(\bigstar\bigstar\bigstar\bigstar\largewhitestar)$ . Un punto materiale di massa $m$ viene lanciato con velocità $v_0$ lungo un piano orizzontale privo di attrito. Ad un certo istante $t>0$ impatta con un piano inclinato di massa $M$ che forma un angolo $\alpha$ con il piano orizzontale, anch’esso libero di muoversi e privo di attrito, ed inizia a risalire lungo il piano. Si determini l’equazione che esprime la velocità assoluta del piano inclinato in funzione della quota di $m$ e la velocità finale del sistema quando la massa $m$ ha velocità relativa nulla rispetto al piano inclinato ovvero quando il sistema composto da $m+M$ si muove all’unisono rispetto ad un osservatore fisso.