02Marzo2015 SecondaprovaparzialediFisicaI 1)Duepianetidimassem1em2sitrovanoadistanzainfinitaefermi(rispettoadun osservatore inerziale). A causa della mutua attrazione gravitazionale, essi si muovonol'unoversol'altroinrottadicollisione.Sitrovino,pianetanelriferimento inerziale,(a)l'energiacineticatotalee(b)lavelocitàdiciascun,quandoladistanza traipianetièd. 2) Un’asta rigida omogenea di massa M=2.5 kg e lunghezza l=3.0 m è vincolata a ruotaresenzaattritoattornoadunassefissopassanteperilsuoestremoA,comein figura(a),edèinizialmenteferma. Viene lasciata libera di muoversi, e si muove fino ad urtare un punto materiale di massa m=1.5 kg, posto su un piano, in corrispondenza con l’estremo B, come in figura(b).Dopol’urtolamassamrimaneunitaall’asta.Determinare -lavelocitàvB,idell’estremoBimmediatamenteprimadell’urto -lavelocitàvB,fdell’estremoBimmediatamentedopol’urto -l’impulsoJNfornitodalvincolodurantel’urto. 3)DuedischidimassameM=2m,raggireR=2r,sonounitirigidamentecomein figuraesonovincolatiaruotaresenzaattritoattornoadunassefisso,passanteper l’estremodeldiscodiraggior. (a) Si scriva l'equazione per il moto angolareattornoalvincolo (b) Si mostri che, nel limite di piccoli spostamentidallaverticale,ilmotoèoscillatorio esideterminiilperiododioscillazione. (c)Siesprimailperiododioscillazionein funzione di r e m (calcolando in modo esplicito laposizionedelCMel'espressionedelmomento diinerziariferitaalpolo) 4)Unoyo-yoècostituitodauncorposfericodimassaMeraggioR,conunasottile scanalaturachedeterminaunagiunzionediraggior,comeinfigura.Essoèpostosu un piano e, trainato da una forza F, si muove di moto di puro rotolamento. Determinare: -l’accelerazionedelCMdellasfera -laforzadiattritosulpiano(discutendoneladirezione) [sitrascuril’effettodellascanalaturasulmomentodiinerziadelloyo-yo]