Il secchio bucato
Un secchio pieno d'acqua che pesa complessivamente m kgf viene portato da un pozzo posto nel mezzo di un cortile fino alla cima di una torre alta h metri. Essendo però bucato, quando arriva sulla torre contiene però solo metà dell'acqua che conteneva inizialmente. Supponendo che la velocità di salita sulla torre e la perdita del secchio siano costanti e che il peso del secchio vuoto possa essere trascurato, determinare il lavoro totale in joule
Aggiunto 1 minuti più tardi:
Essendo il lavoro uguale a
Definiamo innanzitutto la quantità di forza "persa" in ogni unità di altezza, cioè
E' ovvio che la quantità di acqua persa è direttamente proporzionale alla sua altezza, quindi potremmo scrivere
Quindi il nostro integrale verrebbe
Integrando, però, viene mgh/2 e non 3/4mgh, come dovrebbe venire. In cosa ho sbagliato?
Forse c'è qualche quantità che avrei dovuto considerare costante? Dov'è l'errore?
Aggiunto 1 minuti più tardi:
Essendo il lavoro uguale a
[math] W = \int_0^h{F(x)dx}[/math]
pensavo di trovarmi F(x), o meglio, l'espressione della forza in funzione dell'altezza.Definiamo innanzitutto la quantità di forza "persa" in ogni unità di altezza, cioè
[math] f=\frac{mg-\frac{mg}{2}}{h} [/math]
E' ovvio che la quantità di acqua persa è direttamente proporzionale alla sua altezza, quindi potremmo scrivere
[math] F(h) = mg-fh[/math]
Quindi il nostro integrale verrebbe
[math]\int_0^h{mg-\frac{mg}{2h}h[/math]
Integrando, però, viene mgh/2 e non 3/4mgh, come dovrebbe venire. In cosa ho sbagliato?
Forse c'è qualche quantità che avrei dovuto considerare costante? Dov'è l'errore?
Risposte
Sai cosa non mi convince?
Perché se quella roba indica la forza persa, per h=0 dovrebbe essere f=0, invece questa tende a più infinito, e non ha senso, o meglio per h=0 non esiste proprio.
[math]f=\frac{mg-\frac{mg}{2}}{h}[/math]
Perché se quella roba indica la forza persa, per h=0 dovrebbe essere f=0, invece questa tende a più infinito, e non ha senso, o meglio per h=0 non esiste proprio.
Semplicemente ho calcolato la forza agente sul punto 0 (mg, il peso intero) e la forza su h (che per i dati del problema è mg/2). Quindi ho diviso la forza complessiva per h, in modo da ottenere la forza per ogni unità di altezza
Aggiunto 3 ore 25 minuti più tardi:
Il secchio è quasi vuoto e il legno del secchio sta marcendo!!! :)
Aggiunto 4 minuti più tardi:
Il risultato dovrebbe venire 3/4 mgh
Aggiunto 15 ore 50 minuti più tardi:
Ok il secchio è vuoto! :)
Aggiunto 18 minuti più tardi:
C'è qualcuno che mi può aiutare!? :(
Aggiunto 3 ore 25 minuti più tardi:
Il secchio è quasi vuoto e il legno del secchio sta marcendo!!! :)
Aggiunto 4 minuti più tardi:
Il risultato dovrebbe venire 3/4 mgh
Aggiunto 15 ore 50 minuti più tardi:
Ok il secchio è vuoto! :)
Aggiunto 18 minuti più tardi:
C'è qualcuno che mi può aiutare!? :(