Velocità nel moto piano, componenti polari

Messaggioda paolo1712 » 24/02/2024, 11:08

Ho un dubbio sulle componenti polari della velocità.
Data una generica traiettoria curvilinea nel piano, definito $vec(r)=vec(OP)$ il vettore posizione in funzione del tempo , siano $vec(u_r)$ il versore della direzione del raggio vettore e $vec(u_\theta)$ il versore ad esso ortogonale. Allora poiché $vec(r)=r*vec(u_r)$ si ha $vec(v)=(dvec(r))/dt=(dr)/dt vec(u_r)+r (dvec(u_r))/dt$. Poiché la derivata di un versore è $(d\theta)/dt vec(u_\theta)$ si ha che $vec(v)=(dr)/dt vec(u_r)+r(d\theta)/dt vec(u_\theta)=vec(v_r)+vec(v_\theta)$ rispettivamente velocità radiale e trasversa.

Quello che non mi è chiaro è perché la velocità radiale giace sulla stessa retta di $vec(r)$ ma ha verso opposto. Almeno secondo il disegno che ho qui a portata di mano, ha coda sul punto $P$ e punta verso l'origine di riferimento.

E' possibile dedurlo dalle formule sopracitate? E' solo perché la somma vettoriale delle due velocità deve darmi il vettore velocità tangente alla traiettoria?

Vi ringrazio in anticipo!
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Re: Velocità nel moto piano, componenti polari

Messaggioda mgrau » 24/02/2024, 12:38

paolo1712 ha scritto:Quello che non mi è chiaro è perché la velocità radiale giace sulla stessa retta di $vec(r)$ ma ha verso opposto.

Sarà perchè il verso di $vec(u_r)$ dipende dal segno di $(dr)/dt$, ossia se il punto si avvicina al polo o se ne allontana
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Re: Velocità nel moto piano, componenti polari

Messaggioda paolo1712 » 24/02/2024, 16:18

Giusto. Ti ringrazio e ne approfitto per un'altra domanda in merito all'accelerazione nel moto piano. Definisce l'arco $ds=R*d\theta$ dove R è il raggio di curvatura e poi dice: $(d\theta)/dt= (d\theta)/(ds) * (ds)/dt=1/R*v$.
Il motivo di questa uguaglianza è che sta derivando $\theta(s(t))$ giusto? Cioè l'angolo è funzione dell'ascissa curvilinea, a sua volta funzione del tempo?
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Re: Velocità nel moto piano, componenti polari

Messaggioda mgrau » 24/02/2024, 16:38

paolo1712 ha scritto:Il motivo di questa uguaglianza è che sta derivando $\theta(s(t))$ giusto? Cioè l'angolo è funzione dell'ascissa curvilinea, a sua volta funzione del tempo?

Direi di sì. Del resto $(d\theta)/dt= 1/R*v$ non è che la nota relazione $v = omegaR$
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Re: Velocità nel moto piano, componenti polari

Messaggioda paolo1712 » 24/02/2024, 17:07

Grazie ancora!
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