Dubbio su un problema di fisica
Ciao a tutti, mi stavo esercitando sugli esercizi online del mio libro di fisica (cutnell,i problemi della fisica, zanichelli), ma non ho capito come risolvere questo problema:
Durante il servizio, una pallina da tennis è accelerata dalla condizione di riposo fino alla velocità di 45,0 m/s. La potenza media generata durante il movimento è 2920 W. Assumendo che l'accelerazione della pallina sia costante per tutto il servizio, trova la forza che agisce sulla pallina.
Io avevo pensato di utilizzare la formula P=Fv
e quindi F=P/v=64,8 N
Ma la soluzione è F=129 N, putroppo non è riportato il procedimento,
quindi chiedo se qualcuno può spiegarmelo
Grazie mille
Durante il servizio, una pallina da tennis è accelerata dalla condizione di riposo fino alla velocità di 45,0 m/s. La potenza media generata durante il movimento è 2920 W. Assumendo che l'accelerazione della pallina sia costante per tutto il servizio, trova la forza che agisce sulla pallina.
Io avevo pensato di utilizzare la formula P=Fv
e quindi F=P/v=64,8 N
Ma la soluzione è F=129 N, putroppo non è riportato il procedimento,
quindi chiedo se qualcuno può spiegarmelo
Grazie mille
Risposte
E' un problema posto in maniera imprecisa, secondo me. Siccome si assume una potenza media la definizione P=L/t è valida, ma siccome si assume accelerazione costante allora anche la forza è costante. Siccome abbiamo presenza di forze costanti nel tempo allora la formula P=f*v è valida. Quindi la tua risoluzione mi sembra corretta.
Se la forza fosse variabile, applicando la definizione (poichè abbiamo una potenza media) P=L/t e usando il teorema delle forze vive (definizione: L=deltaK, dove K è l'energia cinetica). Siccome deltaK=Kfinale-Kiniziale e poichè velocità iniziale è zero, deltaK=K=1/2m*v^2. Sostituendo al posto di L, K ho: P=mv^2/2t
moltiplico per due e divido per v: 2P/v=mv/t
Siccome v/t=a poiché è costante, ottengo 2P/v=m*a. Per la seconda legge di Newton F=m*a quindi 2P/v=F = 129.78N circa.
Capisco, però, di aver creato delle ambiguità. Attendiamo un secondo parere.
Se la forza fosse variabile, applicando la definizione (poichè abbiamo una potenza media) P=L/t e usando il teorema delle forze vive (definizione: L=deltaK, dove K è l'energia cinetica). Siccome deltaK=Kfinale-Kiniziale e poichè velocità iniziale è zero, deltaK=K=1/2m*v^2. Sostituendo al posto di L, K ho: P=mv^2/2t
moltiplico per due e divido per v: 2P/v=mv/t
Siccome v/t=a poiché è costante, ottengo 2P/v=m*a. Per la seconda legge di Newton F=m*a quindi 2P/v=F = 129.78N circa.
Capisco, però, di aver creato delle ambiguità. Attendiamo un secondo parere.
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