Esercizio sistemi di punti materiali 9

Sistemi di punti materiali in Meccanica classica

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Esercizio sui sistemi di punti materiali 9 rappresenta il nono 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 8, e segue l’Esercizio sui sistemi di punti materiali 10.

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 9

Esercizio 9 $(\bigstar\bigstar\bigstar\largewhitestar\largewhitestar)$ . Due masse $m_1$ e $m_2$ , soggette alla forza peso, sono collegate da un’asticella di massa trascurabile e lunghezza $L$ . Il sistema è libero di traslare e ruotare su un piano verticale, intorno all’asse perpendicolare al piano, passante per il centro di massa. All’istante $t_0$ l’asta è posizionata come in Figura 1, la massa $m_1$ ha coordinate $(0,L)$ e la massa $m_2$ si trova nell’origine. In tale istante il centro di massa ha velocità $\vec{v}$ diretta nel verso positivo dell’asse delle $x$ e la velocità angolare $\vec{\omega}$ (rotazione in verso antiorario).
Determinare all’istante $t_0$ :