venerdì 20 febbraio 2009

esercizi 1. Geometria vettori accelerazioni

Esercizi di livello molto diverso (un po' a casaccio). Provate a rispondere o discutere quelli che vi sembrano piu' utili per voi.
Aspetto un po' tentativi di risposta prima di commentare io.

1) sul piano xy, scrivi le coppie (x,y) per otto punti equidistanti sul cerchio di raggio 2. Il primo e' (2,0).

2) 12 punti equidistanti sullo stesso cerchio, a partire da (2,0).

3) come in (1), però il cerchio ha centro in (2,2). Quindi il primo punto è (4,2).

4) proponi (in C oppure uno pseudocodice intuibile ) un programma che stampi le soluzioni del (3).

5) tre vettori (x,y) coincidono con i 4 lati (orientati in sequenza continua oraria) di un quadrato con base orizzontale; ognuno ha lunghezza 2. Trova le componenti del vettore somma.

6) per i vettori del problema 4, la differenza tra la somma dei lati orizzontali e la somma di quelli verticali.

7) per angoli tra 0 e 90 gradi, qual'è l'ordine corretto secondo la grandezza tra angolo (rad), seno e tangente?

8) La funzione A(y) è l'area del triangolo rettangolo con un cateto = 3 e l'altro = y. Quanto vale dS/dy per y = 5 ? (se possibile, spiega come ci si arriva, ci sono più metodi).

9) A(r) è l'area del cerchio di raggio r. Quanto vale dS/dr per r = 4 ?

10) V(r) è il volume del cubo di spigolo r. Quanto vale dV/dr per r = 4?

11) come in (10), per la sfera di raggio r.

12) Ho la curva y = 27 x^2 + x. (^2 indica il quadrato). Traslo il riferimento in modo che la nuova origine si trovi fisicamente 2 unità più in basso e 3 più a sinistra rispetto a prima. La curva resta fisicamente dove stava. Quale è la nuova equazione della curva?

13) il seguente pseudocodice stampa i punti xy di un ellisse:

ciclo (i da 0 a 100):
theta = 0.1*i;
x = 10*cos(theta);
y = 5*sin(theta);
print i, " ", x, " ", y, \endline;
fine ciclo;

proponi la versione modificata che ad ogni passo stampi anche il vettore velocità,
e l'area del "triangolo ellittico" con vertice nell'origine e "lato curvo" formato dal tratto di ellisse percorso fino a quel momento.

14) Il seguente pseudocodice stampa le posizioni di un veicolo che parte da fermo ed accelera (3m/s^2):

v = 0; x = 0; dt = 0.1; a = 3;
ciclo (i da 1 a 100):
t = i*dt;
v = v + a*dt;
x = x + v*dt;
print t, " ", x, \endline;
fine ciclo;

modificalo: il programma mi deve dire quanta strada ho percorso quando raggiungo
la velocità 30 m/s; va bene un qualsiasi pseudocodice o il C.

15) scrivi un programma (pseudocodice o C) che calcoli quanta strada percorre, durante la frenata, un veicolo che parte da 30 m/s e frena con accelerazione -5 m/s^2.

16) (breve ma tostissimo) ho la parabola y = x^2. Quale è l'equazione del cerchio tangente alla parabola nell'origine?

25 commenti:

  1. 1) (2,0) (0,2) (-2,0) (0,-2)
    (√2 /2, √2/2)(- √2 /2, √2/2)
    (-√2 /2, -√2/2) (√2 /2, - √2/2)

    2) (2,o) (0,2) (-2,0) (0,-2)
    (√3 /2, 1/2)(1 /2, √3/2)
    (-√3 /2, 1/2)(-1 /2, √3/2)
    (-√3 /2, -1/2)(-1 /2, -√3/2)
    (√3 /2, -1/2)(1 /2, -√3/2)

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  2. alcuni dei punti non sono corretti. AB

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  3. Ho provato a fare il programma in c tramite dev c++ metto come post il testo perchè non so se posso pastare il file sorgente

    #include stdio.h
    #include stdlib.h
    #include math.h

    int x, y, r, cas, q;
    float i, j;

    int main () {

    printf ("\nPROGRAMNMA FISICA\n");

    printf ("\nInserire la coordinata x del centro del cerchio\n");

    scanf ("%d",&x);

    printf ("\nInserire la coordinata x del centro del cerchio\n");

    scanf ("%d",&y);

    printf ("\nInserire il raggio del cerchio\n");

    scanf ("%d",&r);

    printf ("\n Otto punti casuali equidistanti dal centro sul cerchio dato sono:\n\n");

    for (q=0; q<7; q++) {
    i=x+r*cos(1+q); j=y+r*sin(1+q);
    printf(" %.4f , %.4f \n",i,j);}


    printf("\n");

    system ("pause");
    }

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  4. Come linguaggi a me vanno bene anche il c++, java, python e altri. Però mi risulta che in info 1 vi insegnino il c. Il programma mi pare corretto. AB

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  5. Per quanto riguarda la risposta del primo anonimo io avrei detto la seconda cosa però forse non si è accorto che il raggio è 2 quindi secondo me basterebbe moltiplicare tutte le cordinate x e y per 2 tranne quelle degli "assi" del cerchio che sono giuste

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  6. 13-Approssimando il triangolo ellittico ad un normale triangolo poichè gli intervalli di 0.1 sono abbastanza brevi...

    lato curvo=0
    area=0
    ciclo (i da 0 a 99):
    ciclo (j da 1 a 100):
    theta(i)= 0.1*i;
    ix = 10*cos(theta(i));
    iy = 5*sin(theta(i));
    theta(j)= 0.1*j;
    jx = 10*cos(theta(j));
    jy = 5*sin(theta(j));
    vx=jx-ix;
    vy=jy-iy;
    lato curvo=lato curvo+rad(vx^2+vy^2);
    area=area+(jx+jy)/2 + (ix-jx)*jx/2

    print i,(ix;iy),(vx,vy),lato curvo,area \endline;
    fine ciclo;

    14-
    v0 = 0; vf=30; a =3;
    t = (vf-v0)/a;
    x = 0.5*a*t^2 + v0*t
    print x, \endline;
    fine ciclo;

    15-
    v0 = 30; vf=0; a =-5;
    t = (vf-v0)/a;
    x = 0.5*a*t^2 + v0*t
    print x, \endline;
    fine ciclo;

    16- x^2+(y-1)^2=1

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  7. 5-(0,-4)
    6- 0
    7- sin;angolo;tangente
    8- 0 perchè la funzione A è una retta
    9- 16*pigreco
    10- 48
    11-(12r^2) / 3
    12- 27x^2 + 163x + 244

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  8. ma il codice di ardolino che sin e cos calcola??di angoli da 1 a 8???pseudocodice:
    acquisisci da tastiera le coordinate del centro della circonferenza (ox;oy),il n di punti (n)e il raggio (r);
    ciclo(i da 0 a n-1;i=i+(360/n)):
    x=r*cos(i)+ox;
    y=r*sin(i)+oy;
    print x,y;
    fine ciclo.

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  9. Qualsiasi punto andava bene quindi non c'era bisogno di creare un poligono regolare iscritto nella circonferenza

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  10. che casino! come faccio a rispondere a tutti gli anonimi? datevi dei nomi (lup mann e' gia' appaltato da AB).

    un po' di commenti. parto dalla domanda dell'ultimo anonimo ad ardolino.

    Con gli angoli di ardolino si prendono punti ogni radiante. Per averli esattamente come chiedevo io occorrono angoli theta = (2*pi/8.)*i. Pigreco puo' essere calcolato come acos(-1) ad inizio programma.
    Provate a stampare la costante M_PI. Per i compilatori c/c++ recenti e' pigreco.

    anonimo n.2:

    Il programma dell'es.13 sbaglia l'impostazione dei cicli. Se capisco quello che lui/lei vuole fare, l'istruzione corretta e':

    dtheta = 0.1;

    ciclo (i da 0 a 100):

    theta1 = i*dtheta;
    theta2 = (i+1)*dtheta;

    eccetera.
    Con la soluzione proposta invece (due cicli uno dentro l'altro) succede che ad ogni nuovo theta1 eseguo operazioni per tutta la fila dei 100 possibili theta2.

    Relativamente ai punti 14 e 15 (stesso anonimo) c'e' il fine ciclo, ma manca l'inizio: che ci sta dentro e chi fuori? e quale e' la variabile di ciclo?

    punto 16: forse si (e' un cerchio di raggio 1 e che tocca l'origine, mi pare) e forse no (bisogna capire se e' tangente alla parabola).
    Quale e' il criterio?

    prossima nota rispondo agli ultimi due anonimi
    AB

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  11. Chiedo scusa, non avevo letto bene il testo dell'esercizio per quanto riguarda il test del programma. Per il quesito 16 penso che la parabola sia tangente alla circonferenza nell'origine se in quel punto ( 0,0 ) le due curve hanno la stessa retta tangente ma a questo punto mi verrebbe da dire che le circonferenze tangenti alla parabole siano più di una quindi non sono sicuro della mia proposta.

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  12. anonimo successivo al link 21.2.09 11.29:

    5) no
    6) si
    7) si
    8) pero' le rette ce l'hanno una derivata.
    9) no
    10) no
    11) gia' il fatto che manchi un pigreco puzza...
    12) cosi' non e' facile capire se e' giusto: si puo' scrivere in un modo che rende piu' facile capirlo, e che allo stesso tempo evidenzia il criterio utilizzato.

    ultimo anonimo (dopo link 11.34):
    attenzione: il computer non riconosce i gradi, solo i radianti. Quindi 360 etc vanno modificati in radianti. Con questa modifica, mi pare ok.

    AB

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  13. Il dubbio di ardolino sulla tangente e' motivato. Tante circonferenze sono tangenti all'asse x nell'origine, e anche la parabola dell'esercizio lo e'. Qui con "tangente" intendiamo qualcosa di piu' (uguale curvatura). Come ne usciamo?
    AB

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  14. La curvatura del cerchio dipende dal raggio del cerchio stesso mentre invece quella della parabola dipende da a (ax^2 + bx + c); secondo me bisognerebbe trovare una relazione che lega questi due fattori però non ci son ancora arrivato.

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  15. ad ardolino: anche il cerchio si puo' scrivere nella forma y = f(x) (due diverse f per il semicerchio superiore e quello inferiore). A questo punto ho due curve che nello stesso punto devono avere uguali (1) valore, (2) pendenza, (3) curvatura. Se queste tre cose non sono uguali, mi accorgero' "a vista" che una delle due non approssima l'altra. Come faccio ad avere uguali le tre cose elencate? AB

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  16. l'equazione della circonferenza in generale è (x-a)^2(x-b)^2 = r^2. Se vogliamo trasformarla in due funzioni unite avrò y = più o meno radice quadrata di [(x-a)^2 + r^2] + b (N.B. la b è fuori dalla radice) ora per i tre punti proposti da AB si potrebbe impostare un sistema che risolva le tre incognte della mia circonferenza generale, per la prima basta imporre il passaggio per l'origine ma non saprei come fare per gli altri due punti (pendenza e curvatura)

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  17. per la pendenza si potrebbe impostare la derivata...

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  18. e per la curvatura la derivata seconda....

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  19. spettacolare ragazzi, vedo che il gioco di squadra alla fine l'ha vinta.
    Piccola correzione a Ciro: l'equazione e' (uso il linguaggio latex, che ultimamente viene usato anche da Office mi pare)

    y = \pm \sqrt{ R^2 - x^2 }

    per una circonferenza con centro l'origine,
    ossia un segno meno invece che più.

    Per una circonferenza tangente all'origine ho

    y = R + \pm \sqrt{ R^2 - x^2 }

    Questa è una famiglia di curve che hanno tutte in comune pendenza nulla nell'origine, quindi rispettano la condizione suggerita da AS (derivata prima = derivata prima della parabola, ossia zero).

    Come suggerito dall'ultimo anonimo, per avere uguali curvature mi occorre uguale derivata seconda nell'origine. Questa condizione fissa un valore preciso di R, che vi lascio calcolare. AB

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  20. Ho provato a fare tutti i calcoli dell'esercizio 16 e il raggio della circonferenza tangente alla parabola verrebbe 1/2, a qualcuno viene lo stesso valore?

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  21. X quanto riguarda il test che lei definisce del 18, è semplice ambiguo o semplice semplice? Ovvero è del tipo 6+4 con l'uso del calcolatore o riguarda comunque argomenti di fisica? nel caso di quest'ultimo, potrebbe risolverci il dubbio "cosa significa semplice ambuguo x lei? Graziel

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  22. Non riesco a capire alcuni termini usati nella domanda (il 6+4 etc), ma la questione generale è questa: Il questionario da 18 sarà più semplice dell'orale da 19. Senza eccezioni: chiunque avrà occasione di vedere un test ed un orale, deciderà che era più semplice il test.
    Detto questo, resta che in giro c'è gente che se gli do il tema "parla del tuo compagno di banco", riesce a farcisi segare. Che se gli do da studiare una pagina ne studia mezza e se glie ne do mezza ne studia due righe. Che viene a provare lo stesso giorno da cinque anni fisica A e fisica C e chiede ad una collega (che mi telefona allucinata) se può spostare il suo scritto al pomeriggio in modo da poterli provare tutti e tre. Che viene il 4 febbraio a farsi spiegare cinque esercizi di un test precedente ed il 5 febbraio li sbaglia tutti e cinque. Che mi consegna il test completamente in bianco, senza aver provato a fare due conti su un solo esercizio.
    Se qualcuno riesce a suggerirmi un sistema per far passare queste persone, gli do un premio. Quest'anno ho in classe solo studenti del primo anno, ed il risultato è che posso lavorarci MOLTO meglio che in passato, molto più interattivamente. E' chiaro che sarebbe molto meglio riavere la stessa situazione l'anno prossimo. Ma c'è un limite a tutto. Saluti, AB

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  23. 6+4 con l'uso del calcolatore era un esempio per farle capire ciò che intendo io per "test molto semplice". In definitiva: ci sono calcoli del genere o calcoli riguardanti argomenti di fisica??

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  24. Ma posso chiedere al prof di "sviluppo socioeconomico della papuasia" se il suo scritto conterrà o meno domande sulla sviluppo socioeconomico della papuasia? Io faccio un esame di fisica, per semplici che siano le domande dovranno essere domande di fisica. Dopodichè nell'esame da 25 i conti si faranno con la calcolatrice, in quello da 30 e lode con il Grid di calcolo distribuito del Cern e nel test da 18 con il pallottoliere (portatevelo, altrimenti dovrete usare le dita). AB

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