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Come trovare l’altezza relativa allo spigolo della base di una piramide retta

Testo

Una piramide retta ha per base un triangolo equilatero di lato 6cm e di altezza congruente allo spigolo di base. Calcola la distanza dal centro della base da uno degli spigoli laterali.

Figura 1: Piramide dell’esercizio

Soluzione

Dal testo si evince che  gli spigoli di base \(AC=AB=BC=6cm\), e che l’altezza della piramide \(VO\), essendo congruente ad essi, è anch’essa 6cm.

Essendo il triangolo \(ABC\) alla base equilatero, possiamo facilmente calcolare la sua altezza:

\(CL=AB*(\frac{\sqrt{3}}{2})= 6* (\frac{\sqrt{3}}{2})=3{\sqrt{3}}cm\)

Adesso possiamo calcolare il raggio della circonferenza che circoscrive il triangolo equilatero alla base della piramide:

\(OL=(\frac{2*Area_{ABC}}{2*Perimetro_{ABC}})=(\frac{2*CL*AB}{2*3AB})=(\frac{2*3{\sqrt{3}}*6}{2*3*6})={\sqrt{3}}cm\)

Adesso possiamo calcolare \(AO\) che rappresenta l’ipotenusa del triangolo definito dai vertici \(AOL\). Usando il teorema di Pitagora:

\(AO={\sqrt{(\sqrt{3})^2+(3)^2}}={\sqrt{3+9}}+{\sqrt{12}}=2(\sqrt{3})cm\)

Si può notare adesso che il segmento \(OH\) che definisce la distanza tra il centro della base e lo spigolo laterale \(AB\) è l’altezza relativa all’ipotenusa del triangolo rettangolo definito dai vertici \(AVO\), conoscendo i suoi cateti definiti da \(AO\) e \(VO\) possiamo calcolarci l’ipotenusa \(AV\):

\(AV={\sqrt{(2\sqrt{3})^2+(6)^2}}={\sqrt{12+36}}={\sqrt{48}}=4(\sqrt{3})cm\)

Possiamo finalmente calcolare l’altezza relativa all’ipotenusa \(AV\) che corrisponde anche allo spigolo laterale della nostra piramide:

\(OH=(\frac{AO*VO}{AV})=(\frac{2(\sqrt{3})*6}{4(\sqrt{3})})=3cm\)

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Soluzione esercizio 138-Pag 834 Matematica Azzurro seconda edizione

Testo

Figura 1: Triangolo esercizio

Soluzione

Calcoliamo inizialmente l’angolo \(\hat{C}\):

\(\hat{C}={arcsin{\frac{3}{5}}}{\approx {\frac{\pi}{5}}} \)

Conoscendo gli angoli \(\hat{A}\) e \(\hat{C}\) andiamo dunque a calcolare l’angolo \(\hat{B}\):

\(\hat{B}={\pi-{\frac{\pi}{3}}-{\frac{\pi}{5}}}={\frac{7\pi}{15}} \)

Conoscendo i lati AB, BC e l’angolo \(\hat{B}\) tra essi compreso applicando la formula dell’area di un triangolo qualunque abbiamo:

\(Area_{ABC}={\frac{{AB}\cdot{BC}}{2}\cdot{\sin{{\hat{B}}}}}={\frac{{20}\cdot{8\sqrt{3}}\cdot{\sin{\frac{7\pi}{5}}}}{2}}=137.56 {\approx24(\sqrt{3}+4)} \)

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Forza elastica e legge di Hooke- Soluzione esercizio Amaldi blu Pag 102 n°12

Testo

La spinta di un motore di un jet è di circa 7,5×104. Immaginando di misurarla con un dinamometro si potrebbe determinare un allungamento l. Misurando la forza dei motori di un’astronave, l’allungamento sarebbe 400 volte l.

Quale forza produce il motore dell’astronave?

Soluzione

Un dinamometro è uno strumento composto da una molla, utile per misurare una determinata forza. Applicando una forza F si avrà un allungamento l della molla linearmente proporzionale alla forza applicata come descritto dalla legge di Hooke:

\(F={{k}\cdot{l}}\)

Dove F è la forza applicata, k la costante elastica intrinseca della molla ed l l’allungamento. Per il motore del jet abbiamo quindi:

\(F_{jet}={{k}{l}}={{7.5}\cdot{10^{4}}}N\)

Per il motore dell’astronave sapendo che l è 400 volte l’allungamento del motore a jet abbiamo, assumendo di usare lo stesso dinamometro e dunque la stessa costante elastica k:

\(F_{astronave}={{k}\cdot{400l}}={{400}\cdot{7.5}\cdot{10^{4}}}N={{3}\cdot{10^{7}}}N \)

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Come trovare altezza relativa e equazione della retta parallela al lato di un triangolo

Testo

Dato il triangolo di vertici A(-2; 4), B(4; 3) e C(2; -2), determina:

a. l’equazione dell’altezza relativa al lato AC;

b. l’equazione della retta passante per A e parallela al lato BC;

Soluzione

Punto a.

Per trovare l’altezza relativa ad AC, sappiamo che è una retta perpendicolare ad AC e passante per il vertice opposto B.

Troviamo inizialmente il coefficiente angolare della retta AC:

\( m_{AC}={\frac{y_{C}- y_{A}}{ x_{C}-x_{A} }}={\frac{-2-4}{2-(-2)}}= {\frac{-3}{2}} \)

Sapendo che la condizione di perpendicolarità tra due rette, otteniamo poi il coefficente angolare della retta relativa AC:

\( m_{BH}={\frac{-1}{ m_{AC}}}={\frac{2}{3}} \)

Data la definizione della retta in forma esplicita \( y=mx+q \), sostituendo il coefficiente  \( m_{BH} \) e imponendo il passaggio per il vertice B(4,3):

\( 3= {\frac{2}{3}}*4+q \qquad q=1 \)

\( y= {\frac{2}{3}}x+{\frac{1}{3}} \)

In forma implicita diventa dunque:

\( 2x+3y+1=0 \)

Punto b.

Qualunque retta parallela al segmento BC avrà il suo stesso coefficiente angolare. Andando dunque a calcolarlo abbiamo:

\( m_{BC}={\frac{y_{C}- y_{B}}{ x_{C}-x_{B} }}={\frac{-2-3}{2-4}}= {\frac{5}{2}} \)

Data la definizione della retta in forma esplicita  \( y=mx+q \), sostituendo il coefficiente  \( m_{BC} \) e imponendo il passaggio per il punto A(-2; 4):

\( 4= {\frac{5}{2}}*(-2)+q \qquad q=9 \)

\( y= {\frac{5}{2}}x+9 \)

In forma implicita diventa dunque:

\( 5x-2y+18=0 \)

Rappresentazione delle rette ricavate con il triangolo discusso nel problema
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Come calcolare il perimetro e le mediane e di un triangolo isoscele data la base e l’area

Testo

Determina il perimetro e le mediane di un triangolo isoscele, di area 48a2, sapendo che la sua base ha una lunghezza 16a.

Soluzione

Figura 1: Triangolo rettangolo con le mediane

Possiamo determinare inizialmente la mediana AA’ che parte dal vertice A. Come si può notare in figura 1, la mediana AA’ corrisponde anche all’altezza del nostro triangolo; e avendo noti rispettivamente base e area, si ottiene che:

Per trovare i lati obliqui del triangolo isoscele, possiamo dividerlo in due triangoli rettangoli equivalenti. I cateti son definiti da BC/2=CA’=BA’ e AA’, e le ipotenuse dai segmenti AC e AB. Perciò applicando il teorema di Pitagora:

Il perimetro sarà dunque calcolato come:

mentre le due mediane BB’ e CC’ sono equivalenti e saranno date da:

Se desideri scaricare il problema e la risoluzione in formato pdf puoi farlo cliccando nel pulsante sottostante

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Piano di accumulo (PAC), simulazione di due possibili scenari

chart close up data desk

Nel seguente articolo, saranno mostrati i ricavi che si possono ottenere prendendo in esame due possibli scenari di rendimento di un piano di accumulo (PAC), simulati tramite un programma scritto in Python.

Descrizione degli scenari

In ognuno dei due scenari, si ipotizza un investimento iniziale di 10.000€ e una quota di 200€ versata mensilmente nel nostro (PAC):

In ogni scenario sono previste tre possibili strategie di investimento:

  1. La somma mensilmente allocata verrà depositata nel conto e non investita.
  2. La somma mensilmente allocata verrà depositata nel nostro PAC.
  3. La somma mensilmente allocata verrà depositata in PAC; i dividendi ottenuti verrano reinvestiti annualmente.

In entrambi gli scenari non saranno considerate la tassazione sul capital gain e il costo dell’inflazione.

Scenario 1

Rendimento annuo dell’1.92%, dividendo annuale dell’1.5%

Questo scenario, ipotizza la rendita in caso di un mercato con basso rendimento e con una bassa percentuale di dividendi. Dal grafico di Figura 1, si nota un andamento pressochè lineare dei nostri invesitmenti, con una pendenza sempre più ripida al variare della tre strategie di invstimento

Al termine dei venti anni, la somma totale depositata sara di 58.000€. Investendo invece i nostri risparmi, nello stesso periodo di tempo si otterrà una somma pari 72.915€ (25,71% di guadagno rispetto alla somma versata). Rinvestendo annualmente i dividendi, la nostra rendita complessiva sarà di 87.796€ (51,37% di guadagno rispetto alla somma versata).

Scenario 2

Rendimento annuo del 6.68% e un dividendo annuale dell’1.8%

Questo scenario, ipotizza l’andamento dei notri invesimenti in caso di un piano di accumulo avente la stessa rendita media dell’inidice Standard and Poor degli ultimi 20 anni e di una percentuale di rilascio di dividendi aggiornata alla media del Settembre 2020 dello stesso indice. In questo caso, lo scenario di Figura 2  prospetta un rendimento con un andamento di tipo esponenziale.

Al termine dei vent’anni, la somma totale depositata sara di 58.000€. Investendo invece i nostri risparmi, nello stesso periodo di tempo si otterrà una somma pari 137.701€ (137% di guadagno rispetto alla somma versata). Rinvestendo annualmente i dividendi, il nostro guadagno complessivo sarà di 177.601€ (306% di guadagno rispetto alla somma versata).

Conclusioni

Tramite dei piani di accumulo con i rendimenti sopra ipotizzati, è stato possibile avere un ampio margine di ritorno sugli investimenti, sia nel caso di uno scenario conservativo, sia nel caso di uno scenario corrispondente all’andamento del mercato azionari attuale.