Esercizi sul moto circolare uniforme
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In questa pagina troverete una raccolta di esercizi sul moto circolare uniforme, che rappresenta uno dei concetti fondamentali della fisica classica e si manifesta in numerosi contesti quotidiani e applicazioni tecnologiche. Descrive il movimento di un oggetto lungo una traiettoria circolare con velocità angolare costante.
Affronteremo concetti chiave come la frequenza ed il periodo di rotazione, la velocità angolare e la velocità tangenziale, in una vasta gamma di situazioni e livelli di difficoltà, dalle applicazioni più semplici a quelle più complesse.
Questa raccolta è pensata per studenti di scuole superiori e appassionati di scienze fisiche che desiderano approfondire le proprie conoscenze e migliorare le proprie capacità di problem-solving. Speriamo che vi sia utile nel vostro percorso di studio e vi fornisca una solida base per affrontare con sicurezza le sfide poste dalla termodinamica. Buono studio!
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Esercizi svolti sul moto circolare uniforme
Sulla frequenza, la velocità tangenziale e l’accelerazione centripeta nel moto circolare uniforme
Una particella si muove di moto circolare uniforme su una circonferenza di raggio 
. Sapendo che compie un giro ogni 
- Calcola la frequenza del moto, la velocità tangenziale e l’accelerazione centripeta
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Sulla velocità angolare e tangenziale nel moto circolare uniforme
Considera due persone sulla piattaforma circolare ruotante, a velocità costante, di una giostra. La prima si trova ad una distanza di 
dal centro, la seconda a 
dal centro. Sapendo che la frequenza di rotazione della giostra è di 
,
- Calcola le velocità angolari dei due e le loro velocità tangenziali
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Sul tempo di percorrenza di un tratto di curva
In una gara di mezzofondo, un atleta entra in curva con velocità tangenziale 
, mantenuta poi costante lungo tutto il tratto curvilineo. L’atleta si trova nella corsia più esterna, a 
dal centro di curvatura.
- Calcola quale accelerazione centripeta deve mantenere per non uscire dalla traiettoria
- Supponendo che la curva sia un quarto di circonferenza, calcola poi il tempo di percorrenza
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Sull’angolo spazzato nel moto circolare uniforme
Considera la lancetta dei minuti di un orologio. Se si sposta di 23 minuti,
- Che angolo ha spazzato in questo tempo?
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Sul calcolo della velocità tangenziale a partire dalla frequenza nel moto circolare uniforme
Un autocarro monta ruote di diametro 
. Durante la corsa, la frequenza di rotazione di ciascuna ruota è di 
giri al minuto.
- Calcola a che velocità sta viaggiando il mezzo
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Sul moto circolare uniforme di due palline
Una pallina viene lanciata in un circuito circolare di raggio 
con velocità tangenziale iniziale di 
. Allo stesso tempo e dalla stessa posizione, una seconda pallina viene lanciata nel senso opposto, con velocità tangenziale 
.
- Calcola le rispettive velocità angolari e dopo quanto tempo si scontrano nel circuito. Assumi il moto sia uniforme nel tempo.
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Sul moto circolare uniforme e l’accelerazione centripeta
Il cestello di una lavatrice di diametro 
ruota con velocità angolare costante e compie 
giri al minuto
- Calcola il periodo di rotazione del cestello
- Calcola l’accelerazione centripeta di un punto che si trova nella parte più esterna del cestello
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Sull’accelerazione centripeta
Un disco in vinile ruota con velocità tangenziale costante. Se l’accelerazione centripeta alla distanza 
dal centro di rotazione è pari ad 
- Calcola l’accelerazione centripeta alla distanza
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Su due ruote in moto circolare uniforme
Due ruote sono in contatto come mostrato in figura. Entrambe si muovono di moto circolare uniforme e la loro velocità tangenziale 
è identica. Se il rapporto tra le frequenze è pari a 
- Calcola il rapporto tra i periodi
- Calcola il rapporto tra le accelerazioni centripete
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Sul calcolo del numero di giri al minuto di una ruota
Una bicicletta viaggia alla velocità 
. Se il diametro delle ruote della bicicletta è pari a 
- Calcola il numero di giri al minuto
che compie ciascuna ruota della bicicletta
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Sul calcolo del numero di giri al minuto di una ruota
Una biglia si muove all’interno di una pista circolare di moto uniforme spazzando un angolo 
in 
- Calcola il tempo necessario per percorrere
- Calcola il tempo necessario per compiere 8 giri
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Sul calcolo della distanza Terra – Luna
Il periodo di rivoluzione della Luna intorno alla Terra è pari a 
. Assumiamo che la Luna compia un’orbita circolare con velocità tangenziale pari a 
- Calcola la distanza Terra – Luna
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Sul moto circolare uniforme di una pallina
Considera il sistema mostrato in figura in cui una pallina attaccata ad una fune di lunghezza 
si muove di moto circolare uniforme alla velocità tangenziale 
. Se l’angolo di inclinazione della fune rispetto al centro di rotazione è 
- Calcola la velocità angolare
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Link utili
Wikipedia