Esercizio sistemi di punti materiali 21

Sistemi di punti materiali in Meccanica classica

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Esercizio sui sistemi di punti materiali 21 rappresenta il ventunesimo 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 20, e segue l’Esercizio sui sistemi di punti materiali 22.

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 21

Esercizio 21 $(\bigstar\bigstar\bigstar\bigstar\largewhitestar)$ . Una conca semisferica di massa $M$ e raggio $r$ è appoggiata ad una parete verticale e può scorrere senza attrito lungo l’asse orizzontale. Un corpo di massa $m$ è abbandonato con velocità nulla dalla cima della conca come mostrato in figura 1. Trascurando l’attrito tra la conca e il corpo $m$ , calcolare:
a) l’altezza massima raggiunta dal corpo $m$ dopo che la conca si è staccata dalla parete verticale;
b) la velocità della conca nell’istante in cui $m$ raggiunge l’altezza massima;
c) la velocità massima raggiunta dalla conca.