314. La mosca malefica

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Pigkappa
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314. La mosca malefica

Messaggio da Pigkappa » 25 ago 2023, 14:49

Una mosca malefica viene attirata dalla luce di una lampadina da giardino. La mosca si muove sempre su un piano parallelo al terreno, e invece di dirigersi verso la lampadina facendo il percorso piu' breve, mantiene un angolo costante rispetto alla congiungente al centro. Fa quindi una specie di spirale. La distanza iniziale tra mosca e centro della lampadina e' e il raggio della lampadina .

1) Quanto vale se la mosca fa esattamente un giro attorno alla lampadina prima di toccarla, come in figura?
2) Quanto vale la lunghezza del percorso fatto, ovvero il perimetro della spirale?

Immagine
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Tarapìa Tapioco
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Tarapìa Tapioco » 25 ago 2023, 15:09

Una mera curiosità: hai inventato tu questo problema?

Pigkappa
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Pigkappa » 25 ago 2023, 15:19

Sì, più o meno. È una cosa famosa, niente di veramente nuovo.
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Tarapìa Tapioco
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Tarapìa Tapioco » 25 ago 2023, 16:40

Ho provato ad abbozzare il problema, tuttavia mi chiedo - dal momento che non compare nel testo, ma è raffigurata nell'immagine - se costituisca - o meno - uno dei dati noti in funzione dei quali debbano essere scritte le soluzioni.

Pigkappa
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Pigkappa » 25 ago 2023, 16:52

Allora aggiungiamo il punto
0) Determinare se il modulo della velocità deve essere noto per rispondere ai punti successivi.

E il punto
3) Determinare come le risposte precedenti cambiano se non è costante nel tempo, per ogni funzione positiva del tempo . Ho scritto positiva per evitare il caso in cui la mosca comincia a fare avanti e indietro.
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Torros
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Torros » 25 ago 2023, 17:15

Considero la situazione in due istanti separati da un piccolo intervallo temporale . Chiamo il modulo del primo raggio vettore, che congiunge il centro della lampadina con la posizione iniziale della mosca mentre il modulo del raggio vettore dopo l'istante lo chiamo . Chiamo l'angolo formato dai due raggi vettori e la lunghezza dello spostamento effettuato dalla mosca nell'intervallo temporale . Valgono dunque le relazioni:





Dividendo membro a membro ottengo:



E sfruttando l'approssimazione per angoli piccoli:



e risolvendo l'equazione:






Se il primo punto è ok procedo con la trascrizione del secondo.
Ultima modifica di Torros il 25 ago 2023, 21:05, modificato 2 volte in totale.

Torros
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Torros » 25 ago 2023, 17:18

Scusate, non avevo visto l'aggiornamento dei punti del problema

Pigkappa
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Pigkappa » 25 ago 2023, 18:45

Torros ha scritto: 25 ago 2023, 17:15 Se il primo punto è ok procedo con la trascrizione del secondo.
Non proprio... Alla fine ti viene un risultato maggiore di

Ti stai rendendo la vita difficile esprimendo le cose in termini di e poi usando la funzione , che non e' semplicemente l'inverso della funzione (non lo puo' essere perche' questa non e' iniettiva), ma da' sempre un risultato compreso tra .

Si capisce dalla figura che per cui non e' compreso tra per cui usare l'arcotangente mi pare pericoloso.
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Torros
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Torros » 25 ago 2023, 21:06

Ho provato a modificare il messaggio sostituendo e sistemando qualche errore.

Pigkappa
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Re: 314. La mosca malefica

Messaggio da Pigkappa » 25 ago 2023, 23:43

Si' e' giusto. Ribaltando i segni,
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