Problemi fisica (5425)

[silurook]

Un mattone di 2,55 kg cade dal tetto di un edificio da un altezza di 20 m. Durante la caduta l'energia meccanica ha lo stesso valore in tutte le posizioni

fai un disegno e fissa a tuo piacere due punti del percorso ad altezze note.
Calcola l'energia potenziale, meccanica e cinetica in questi punti.



Nella tabella seguente sono riportate le energie di un oggetto di massa 0,5 kg che cade liberamente da una altezza di 100m. Poiche l'energia meccanica si conserva,
l'energia cinetica si pou calcolare facendo la differenza fra quella meccanica e quella potenziale.
Completa la tabella inserendo i valori mancanti

Punti Altezza(m) E(potenziale)(J) E(meccanica)(J) E(cinetica)(J)
A 100 490 490 0
B 75 .... 490 122,5
C 50 245 .... 245
D 25 122,5 490 ......
E 0 ... 490 490

[plum]

per il primo: puoi molto tranquillamente prendere il punto di partenza (20m) e quello di arrivo (0m); in questo modo all'inizio il mattone è fermo e perciò ha solo energia potenziale (U = mgh = (2,55*9,81*20)N), che equivale anche all'energia meccanica (M=E+U=0+U=U). alla fine l'energia potenziale é 0, l'energia meccanica è la stessa (te lo dicono loro), perciò E=M-U=M-0=M.
in poche parole, con un calcolo fai tutto l'esercizio!
per il srcondo non vedo problemi: devi solo applicare la formula M=E+U! (è un punto esclamativo, non leggerlo come fattoriale di U; se non sai di cosa sto parlando, non farti problemi!)

[aleio1]

Inizialmente, quando cioè il corpo è fermo, l'energia potenziale è

[math]U=mgh=2,55\cdot9,8\cdot20= 499,8J[/math]

mentre l'energia cinetica è

[math]E_c=0[/math]

in quanto

[math]v=0[/math]

.

Pertanto

[math]E_m=\Delta U+\Delta E_c=499,8J[/math]

.

All'altezza di 10 m invece avremo:

[math]U=2,55\cdot9,8\cdot10=249,9J[/math]

e

[math]E_c=\frac12\cdot2,55v^2[/math]

Ora dobbiamo calcolare v.

[math]v=sqrt{v_0^2+2as}=sqrt{2\cdot9,8\cdot10}=sqrt{196}=14[/math]

Quindi

[math]E_c=\frac12\cdot2,55\cdot196=249,9J[/math]

Quindi

[math]E_p=249,9J+249,9=499,8J[/math]

Come vedi l'energia meccanica rimane costante ovvero si conserva.