[¯|¯] Proiettile e bersaglio mobile su un altopiano

sabato, Settembre 9th, 2017

proiettile,bersaglio mobile,altopiano
Fig. 1

Un bersagliopa B si muove su un altopiano orizzontale di quota h (cfr. fig. 1) alla velocità costante u=10m /s . Un proiettile viene sparato alla massima gittata. Quale deve essere la velocità del proiettile affinché colpisca il bersaglio? Si supponga che nell'istante di sparo le coordinate cartesiane del bersaglio siano (x0,h) ove x0=60m ,h=25m . Determinare infine la velocità del proiettile nell'istante in cui colpisce B.
Soluzione

Osserviamo innanzitutto che l'alzo è θ=π/4 giacché lo sparo è regolato per ottenere la massima gittata. Ci conviene scrivere le equazioni orarie di entrambi i punti (proiettile e bersaglio) in forma vettoriale. Il vettore posizione del proiettile nel sistema di coordinate di fig. 1.

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Il vettore posizione del bersaglio si scrive:

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Il proiettile colpisce il bersaglio se e solo se

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[¯|¯] Teorema del proiettile

venerdì, Settembre 8th, 2017

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Teorema

Comunque spariamo un proiettile con velocità iniziale v0 e angolo di alzo θ, il modulo al quadrato della velocità vettoriale è un integrale particolare dell'equazione differenziale del secondo ordine:

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Dimostrazione
Ricordiamo che il vettore velocità del proiettile si scrive:
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avendo assunto il solito riferimento cartesiano ortogonale con origine nel punto di sparo e asse y orientato verso l'alto. Segue

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da cui derivando rispetto al tempo

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Derivando una seconda volta
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