[¯|¯] Lo studio delle funzioni applicato alla cinematica

martedì, Settembre 19th, 2017

studio di funzione, cinematica,moto unidimensionale
Fig. 1

Studiare il moto di una particella vincolata a muoversi lungo l'asse x, secondo la legge oraria:

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dove i coefficienti hanno le appropriate unità di misura in modo che t si misuri in secondi e x in centimetri.

Soluzione
Studiare il moto assegnato equivale ad eseguire uno studio di funzione (della x(t)).
Insieme di definizione
La funzione è definita per t>-1, ma a noi interessa la sua restrizione all'intervallo [0,+oo), poiché assumiamo tacitamente t=0 come istante iniziale.
Intersezione con gli assi
Asse delle ordinate:

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A(0,2) è, dunque, il punto di intersezione del diagramma orario x=x(t) con l'asse delle ordinate o ciò che è lo stesso, x=2 è l'ascissa della particella a t=0.
Asse delle ascisse:

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è priva di radici, per cui

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In particolare (con Mathematica)

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[¯|¯] Regione del piano dove non c'è funzione

giovedì, Febbraio 16th, 2017

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Fig. 1


Esercizio
Classificare i punti di discontinuità della funzione

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Soluzione
Dal momento che abbiamo una funzione periodica di periodo T=π riferiamoci all'intervallo [0,π]. Evidentemente

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Dobbiamo poi escludere la discontinuità di tan2x nell'intervallo (0,(π/2)). Deve perciò essere:

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In definitiva il campo di esistenza che ci interessa è
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Per quanto riguarda il segno, si ha manifestamente

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In figura la regione in grigio denota la porzione del piano cartesiano non attraversata dal grafico della funzione, mentre i pallini gialli indica i punti di accumulazione non appartenenti a X.

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Studiamo il comportamento della funzione in un intorno destro di x=0. Abbiamo

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Calcoliamo a parte

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per cui

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Ne consegue che x=0 è una discontinuità eliminabile. Passiamo al punto x=π/4:

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applicando il il procedimento standard

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