Forza centrifuga agente su un gabbiano in volo

domenica, Giugno 28th, 2020

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Fig. 1


Esercizio tratto da "The Amateur Scientist" di Jear Walker, «Scientific American», marzo 1985, p.122. La soluzione è nostra.



Un gabbiano plana su una circonferenza orizzontale con un angolo di inclinazione delle ali stimato di 25° e impiega 13s per compiere un giro (fig. 1). Determinare la velocità del gabbiano e il raggio della circonferenza.


Soluzione

In un sistema di riferimento solidale al gabbiano, le forze agenti sono illustrate in fig. 1. Dal momento che il gabbiano è in quiete rispetto al predetto sistema di riferimento, la risultante delle forze è nulla:

dove: Fp è la portanza; Fc è la forza centrifuga; m è la massa del gabbiano. Proiettando l'equazione appena scritta su un sistema di assi cartesiani ortogonali (riferimento solidale al gabbiano) come in fig. 1, otteniamo


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