Problema di fisica sull'accelerazione costante
Salve!
Potreste spiegarmi come fare per risolvere questo problema di terza liceo scientifico?
"Una sfera scende lungo un piano inclinato senza attriti impiegando 10 secondi a percorrere la rampa di lunghezza 4 metri.
Quanto è alto il piano e quanto misura l'angolo rispetto all'orizzontale?
Quanto vale la velocità finale?
Quanto sarebbe la velocità finale se cadesse verticalmente dalla stessa altezza?"
Grazie infinite
Enigma
Potreste spiegarmi come fare per risolvere questo problema di terza liceo scientifico?
"Una sfera scende lungo un piano inclinato senza attriti impiegando 10 secondi a percorrere la rampa di lunghezza 4 metri.
Quanto è alto il piano e quanto misura l'angolo rispetto all'orizzontale?
Quanto vale la velocità finale?
Quanto sarebbe la velocità finale se cadesse verticalmente dalla stessa altezza?"
Grazie infinite
Enigma
Risposte
io procederei così:
sai che nel moto uniformemente accelerato è
s=s0+ v0*t + (a*t^2)/2, da cui ti puoi ricavare l' accelerazione (infatti s0 e v0 sono entrambi 0...), adesso visto che hai la componente lungo il piano inclinato del vettore accelerazione, e avendo il vettore g(=9,81 m*s^(-2)),facendo il diagramma delle forze ti accorgi che c'è una similitudine fra il triangolo formato dai vettori a e g, e il triangolo che è il profilo del piano inclinato...con una semplice proporzione trovi quindi l' altezza del piano, inoltre chiamando alfa l' angolo di inclinazione hai anche:
h/l=sin (alfa),dove h è l' altezza del piano inclinato, l la lunghezza(4 m)...
sapendo l' accelerazione a cui è sottoposto il corpo(ovviamente se non ci sono attriti il corpo slitta e non rotola...)puoi ricavare la velocità con la formula.
v1^2 =v0^2 +2*a*s, dove v0 è 0 e v1 è la velocità finale...
per l' ultimo punto ti do un indizio: prova a usare il principio di conservazione dell' energia(io in terza l' ho fatto, quindi immagino che lo conoscerai...)
sai che nel moto uniformemente accelerato è
s=s0+ v0*t + (a*t^2)/2, da cui ti puoi ricavare l' accelerazione (infatti s0 e v0 sono entrambi 0...), adesso visto che hai la componente lungo il piano inclinato del vettore accelerazione, e avendo il vettore g(=9,81 m*s^(-2)),facendo il diagramma delle forze ti accorgi che c'è una similitudine fra il triangolo formato dai vettori a e g, e il triangolo che è il profilo del piano inclinato...con una semplice proporzione trovi quindi l' altezza del piano, inoltre chiamando alfa l' angolo di inclinazione hai anche:
h/l=sin (alfa),dove h è l' altezza del piano inclinato, l la lunghezza(4 m)...
sapendo l' accelerazione a cui è sottoposto il corpo(ovviamente se non ci sono attriti il corpo slitta e non rotola...)puoi ricavare la velocità con la formula.
v1^2 =v0^2 +2*a*s, dove v0 è 0 e v1 è la velocità finale...
per l' ultimo punto ti do un indizio: prova a usare il principio di conservazione dell' energia(io in terza l' ho fatto, quindi immagino che lo conoscerai...)