Problemi di fisica+ commento
Mi potete aiutare per favore a fare questi due problemi con il commento...?
1) Uno slittino di massa 10 kg viene trascinato da una forza costante di 50 N che agisce in direzione allo spostamento. Il coefficiente di attrito tra slittino e piano vale 0,1, lo spostamento è 2 m. Calcola:
a) il lavoro fatto dalla forza di attrito
b) il lavoro fatto dalla forza applicata
c) il lavoro totale.
2) Marco si trova al terzo piano di un edificio. Lascia cadere un pallone di 200 g posto a 10 m dal punto di riferimento B. Luca lo raccoglie e lo lancia verso l’alto con una velocità di 13 m/s . Il pallone arriverà nelle mani di marco ?
1) Uno slittino di massa 10 kg viene trascinato da una forza costante di 50 N che agisce in direzione allo spostamento. Il coefficiente di attrito tra slittino e piano vale 0,1, lo spostamento è 2 m. Calcola:
a) il lavoro fatto dalla forza di attrito
b) il lavoro fatto dalla forza applicata
c) il lavoro totale.
2) Marco si trova al terzo piano di un edificio. Lascia cadere un pallone di 200 g posto a 10 m dal punto di riferimento B. Luca lo raccoglie e lo lancia verso l’alto con una velocità di 13 m/s . Il pallone arriverà nelle mani di marco ?
Risposte
Ciao,
per quanto riguarda il primo esercizio puoi procedere calcolando la forza di attrito che agisce sul piano:
Poiché il lavoro è dato dal prodotto della forza per lo spostamento:
Il lavoro svolto dalla forza costante
Diversamente la forza di attrito si oppone al moto dello slittino, perciò il lavoro sarà negativo:
Il lavoro totale è dato dalla somma dei lavori:
Nel secondo esercizio si tratta di un moto uniformemente accelerato e per la risoluzione puoi considerare l'equazione del moto senza la variabile tempo:
la velocità iniziale sarà
In alternativa puoi considerare il principio di conservazione dell'energia meccanica per cui:
per quanto riguarda il primo esercizio puoi procedere calcolando la forza di attrito che agisce sul piano:
[math]F_a=\mu\cdot mg=0,1\cdot 10\cdot 9,81=9,81N[/math]
.Poiché il lavoro è dato dal prodotto della forza per lo spostamento:
[math]L=F\cdot s[/math]
.Il lavoro svolto dalla forza costante
[math]F_1=50N[/math]
è dato da:[math]L_1=F_1\cdot s=100J[/math]
.Diversamente la forza di attrito si oppone al moto dello slittino, perciò il lavoro sarà negativo:
[math]L_a=F_a\cdot s=-19,62J[/math]
Il lavoro totale è dato dalla somma dei lavori:
[math]L_{tot}=L_1+L_a=100-19,62=80,38J[/math]
.Nel secondo esercizio si tratta di un moto uniformemente accelerato e per la risoluzione puoi considerare l'equazione del moto senza la variabile tempo:
[math]v^2=v_0^2+2a(s-s_0)[/math]
la velocità iniziale sarà
[math]v_0=13m/s[/math]
mentre nel punto più alto che il pallone riuscirà a raggiungere avrà velocità nulla. Essendo [math]a=g=9,81\frac{m}{s^2}[/math]
puoi determinare lo spazio come:[math](s-s_0)=\frac{v_0^2}{2g}=8,614m< 10m[/math]
.In alternativa puoi considerare il principio di conservazione dell'energia meccanica per cui:
[math]mgs_0+\frac{1}{2}mv_0^2=mgs[/math]
immaginando che nel punto più alto l'energia cinetica sia nulla, essendo nulla la velocità e che si abbia solamente l'energia potenziale. Puoi osservare che semplificando la massa e moltiplicando per 2 si ottiene nuovamente l'equazione del moto indicata sopra.
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