Problemi dinamica e fluidi
Salve, ho questi due quesiti che non riesco a capire come fare...

Per il primo io pensavo di risolverlo in un modo simile...
L'energia meccanica (Em) sarà data dalla somma di Ep (potenziale) e Ek (cinetica). Ora, considerando
Ek(i)+ Ep(f) = Ek(f) + Ep(i)
pertanto mgh = 1/2mv^2, da cui --> mgh - 1/2mv^2 = 0, e quindi
h = v^2/2g = (7 m/s)^2 / 2*9,8 m/s^2 = 2,5 m
dal momento che dell'energia totale viene dissipato il 24% in salita, deve essere tutto proporzionale, per cui
hmax = (h/100)*24 = 1.9 m
che sarà l'altezza massima raggiunta considerando l'attrito con l'aria...
Per quanto riguarda la vfinale con la quale la massa raggiungerà il suolo...
mgh = 1/2mv^2 --> mghmax - 1/2mv^2 = 0 --> v =radq(2ghmax) = radq(2*9,8 m/s^2*1.9 m) = 6,10 m/s
...il 20% viene dissipato per via dell'attrito aereo, per cui...
vmax = (v/100)*20 = 4,88 m/s
è giusto? Il secondo invece non ho la minima idea di come farlo, per cui gradirei una mano...

Per il primo io pensavo di risolverlo in un modo simile...
L'energia meccanica (Em) sarà data dalla somma di Ep (potenziale) e Ek (cinetica). Ora, considerando
Ek(i)+ Ep(f) = Ek(f) + Ep(i)
pertanto mgh = 1/2mv^2, da cui --> mgh - 1/2mv^2 = 0, e quindi
h = v^2/2g = (7 m/s)^2 / 2*9,8 m/s^2 = 2,5 m
dal momento che dell'energia totale viene dissipato il 24% in salita, deve essere tutto proporzionale, per cui
hmax = (h/100)*24 = 1.9 m
che sarà l'altezza massima raggiunta considerando l'attrito con l'aria...
Per quanto riguarda la vfinale con la quale la massa raggiungerà il suolo...
mgh = 1/2mv^2 --> mghmax - 1/2mv^2 = 0 --> v =radq(2ghmax) = radq(2*9,8 m/s^2*1.9 m) = 6,10 m/s
...il 20% viene dissipato per via dell'attrito aereo, per cui...
vmax = (v/100)*20 = 4,88 m/s
è giusto? Il secondo invece non ho la minima idea di come farlo, per cui gradirei una mano...
Risposte
Imponendo la conservazione dell'energia meccanica (generalizzata),
si ha
cui
Dal momento che per il principio di Archimede
si ha
[math]E_f = \left(1 - \frac{24}{100}\right)E_i[/math]
, ossia [math]m\,g\,h_{max} = \frac{19}{25}\,\frac{1}{2}m\,v_0^2[/math]
da cui
[math]h_{max} = \frac{19\,v_0^2}{50\,g} \approx 1.90\,m[/math]
. In maniera del tutto analoga, si ha [math]\frac{1}{2}m\,v_f^2 = \left(1 - \frac{20}{100}\right)m\,g\,h_{max}[/math]
da cui [math]\small v_f = \sqrt{\frac{8}{5}g\,h_{max}}\approx 5.46\frac{m}{s}\\[/math]
.Dal momento che per il principio di Archimede