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    Una palla viene sparata da un cannone con velocità iniziale 30 ms a 30 gradi sopra l'orizzontale. Quanto tempo in aria lontano da colpire quale massima altezza per palla?
    Ecco come risolvere questo problema di movimento proiettile:

    Comprensione del problema

    * Velocità iniziale: La palla inizia con una velocità di 30 m/s con un angolo di 30 gradi sopra l'orizzontale.

    * Componenti orizzontali e verticali: Dobbiamo rompere la velocità iniziale nei suoi componenti orizzontali (VX) e verticali (VY).

    * Gravità: L'unica forza che agisce sulla palla dopo il lancio è la gravità, che provoca un'accelerazione verso il basso di circa 9,8 m/s².

    Calcoli

    1. Componenti orizzontali e verticali della velocità iniziale

    * Vx =v * cos (theta) =30 m/s * cos (30 °) =25,98 m/s

    * Vy =v * sin (theta) =30 m/s * sin (30 °) =15 m/s

    2. Tempo in aria (tempo di volo)

    * Comprensione: La palla sale, raggiunge il punto più alto e poi ricade. Il tempo necessario per salire è lo stesso del tempo necessario per cadere.

    * Motion verticale: Useremo la componente verticale della velocità (VY) e della gravità per trovare il tempo necessario per raggiungere il punto più alto.

    * Equazione: Vy =g * t (dove g è l'accelerazione dovuta alla gravità, e t è il momento di raggiungere il punto più alto)

    * Risoluzione per t: T =VY / G =15 m / s / 9,8 m / s² =1,53 s

    * Tempo totale in aria: Il tempo totale in aria è il doppio del tempo per raggiungere il punto più alto:1,53 s * 2 =3,06 s

    3. Distanza orizzontale (intervallo)

    * Comprensione: La distanza orizzontale percorsa dipende dalla velocità orizzontale e dal tempo nell'aria.

    * Equazione: Intervallo (r) =vx * tempo

    * Risoluzione per r: R =25,98 m/s * 3.06 s =79,64 m

    4. Altezza massima

    * Comprensione: L'altezza massima si verifica quando la velocità verticale diventa zero (al picco della traiettoria).

    * Equazione: Vy² =Uy² + 2 * G * H (dove Uy è la velocità verticale iniziale e H è l'altezza massima)

    * Risoluzione per H: 0 =15² + 2 * (-9,8) * H

    * H =15² / (2 * 9.8) =11,48 m

    Riepilogo

    * tempo in aria (ora del volo): 3,06 secondi

    * Distanza orizzontale (intervallo): 79,64 metri

    * Altezza massima: 11,48 metri

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