sabato 21 aprile 2012

Esercizi, 7a

1) ho x(t) = 10 exp(-t/5).
a) L'approssimazione lineare a piccoli tempi è una retta, con che equazione?
b) La funzione x(t) e la funzione g(t) = 2 x(t), sono soluzioni della stessa identica equazione o no?
c) La funzione x(t) e g(t) = x(t) + 2, sono soluzioni della stessa identica equazione o no?
d) Le funzioni x(t) = 10 exp(-t/5) e g(t) = 10 exp(-t/10) sono soluzioni etc?

e) Il fatto che x(t) e g(t) siano soluzioni della stessa equazione che significa, fisicamente?
Nota: come esempio, x' = -3x, e x' = -4x, NON sono "la stessa equazione". Sono della stessa famiglia, ma non identiche.

2) ho un corpo in caduta in un fluido, con massa 1 kg ed il coefficiente beta = 1.
a) Quanto vale la velocità di regime?
b) Partendo da fermo, quanto tempo occorre per arrivare a metà di questa velocità?

3) ho un oscillatore forzato e smorzato, che si muove in regime stazionario con x(t) = 2 cos(2t) + 2 sin(2t), e forzante esterna F(t) = 10 cos(2t).
a) Quanto vale il lavoro compiuto da questa in un periodo?
b) quanto vale il lavoro compiuto da questa nel primo quarto di periodo?
c) Se la omega propria dell'oscillatore è 3 rad/s, quanto vale la larghezza di risonanza?
d) Potrebbe la omega propria dell'oscillatore essere 1 rad/s? (ovviamente cancellando l'affermazione del punto c).
e) Se scrivo x(t) nella forma x(t) = C cos(2t + phi), quanto valgono C e phi?

10 commenti:

  1. 1)
    a) x=10-2t
    b)c)d) solo nel caso c) x(t)e g(t) sono soluzioni della stessa equazione
    e) può significare che stiamo prendendo in considerazione lo stesso fenomeno con gli stessi parametri (massa, beta) ??

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  2. es.1:
    a ok, b no, c no, d ok, e ok.

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  3. nota per evitare ambiguità: nell'esercizio 1, x(t) va considerata una soluzione dell'equazione
    dx/dt = -Cx.
    Quindi ad esempio nel primo problema della dispensa dinamica 4 è una velocità.

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  4. 3)
    a) 20 pigreco
    b) 5 pigreco
    c) ?
    d) ?
    e) C=2sqrt(2) phi=pigrego/4

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  5. 3: (a) ok, (b) no, (e) ok C ma non phi.
    Note:
    Nel (b) non è corretto pensare che il lavoro su 1/4 di periodo sia 1/4 del lavoro su un periodo.
    Nell'(e) scrivendo cos(2t+pi/4) secondo la formula per il coseno della somma di due angoli si trova subito l'errore.
    Per il (c) e (d) bisogna stare un'ora a fissare intensamente il grafico delle curve A e B sulla dispensa, senza spostare lo sguardo neanche per soffiarsi il naso. Entro un'ora garantisco che l'illuminazione arriva.

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  6. mi pare corretto. Comunque il concetto è giusto: se non considero l'intero periodo entrambi i termini della soluzione partecipano al lavoro.

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