Simulazione Velocità Angolare e Accelerazione Centripeta

Esperimento interattivo in cui lo studente deve calcolare la velocità angolare (ω) e l'accelerazione centripeta (ac) necessarie per mantenere in orbita stabile una massa su una traiettoria circolare di raggio 1 metro. Il periodo di rotazione obiettivo cambia ad ogni sfida.

fisicapergioco

Sfida Dinamica

Calcola ω e a_c per l'M.C.U.

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Simulazione: M.C.U. e Velocità Angolare CHIUDI ✕

L'obiettivo è mantenere la massa orbitante (1 kg) esattamente sulla traiettoria azzurra di raggio r = 1.0 m.

Affinché la sfera completi un giro nel tempo esatto T = -- s, quali devono essere la sua Velocità Angolare (ω) e la sua Accelerazione Centripeta (a_c)?

Istruzioni operative:

Fai i calcoli arrotondando a 1 decimale e inseriscili negli slider dell'HUD.
Premi VERIFICA per sganciare la sfera e avviare il motore fisico.
Usa NUOVA SFIDA per generare un nuovo Periodo bersaglio.
Usa VISTA: DALL'ALTO per osservare le deviazioni dall'orbita ideale.

Le formule essenziali:

La Velocità Angolare (ω), espressa in rad/s, si ricava dal Periodo (T):

ω = 2π / T

L'Accelerazione Centripeta (a_c), espressa in m/s², è legata a ω e al raggio (r):

a_c = ω² · r

Cosa devi notare:

Se inserisci un'accelerazione troppo alta rispetto alla velocità, la sfera viene tirata a spirale verso il centro e si stabilizza su un'orbita più piccola, aumentando la sua velocità di rotazione (conservazione del momento angolare).
Potresti inserire parametri sbagliati che mantengono la sfera a 1 metro, ma se non rispettano le leggi della cinematica, fallirai il Periodo Reale misurato dal cronometro!

Laboratorio di Verifica

DATI OBIETTIVO

Massa (m) 1 kg

Raggio Atteso (r) 1.0 m

Periodo Atteso (T) -- s

I TUOI PARAMETRI

Vel. Angolare (ω)

rad/s

Acc. Centripeta (a_c)

m/s²

Periodo Reale -- s