Aiuto domande esercitazione di fisica
Salve a tutti,
propongo tre domande che il mio prof di fisica ha proposto durante un esercitazione. Vorrei il vostro aiuto per sapere se ho ragionato bene nella risposta:
Domanda 1
Qual è il principio di funzionament di una barca a remi?
la barca per muoversi utilizza il terzo principio della dinamica,principio di azione e reazione.Per muoversi il rematore applica una forza ai remi ai remi i quali immersi in acqua ricevono dalla massa d' acqua una forza di pari intensità stessa direzione ma verso opposto ed è pertanto quest'ultima che permette alla barca di muoversi, appare chiaro che per far muovere la barca lungo un verso il rematore debba applicare la forza nel verso opposto.
Domanda 2
Riuscirà Luca a raccogliere la scatola alla fine della trave?
(Si utilizzino i seguenti dati: l trave= 10 m, sporgenza = 3m, M trave= 100 kg, M luca= 60 kg, Mscatola=10 kg)
Se Luca fosse una scimmia fornita di coda sarebbe favorito nell’operazione?
Allora supponendo che la trave sia di massa omogenea all' estremità poggiata sul muretto possiamo considerare applicata una forza peso pari a 686 N equilibrata dalla reazione del muretto. Invece sulla parte che sporge possiamo considerare applicata una forza pari a 294 N a cui si aggiunge la forza peso della scatola pari a 98 N quindi i totale 392 N. Quando Luca si trova sull ' estremità sulla quale poggia la scatole la forza peso di questa estremità diventa 980 N e quindi Luca non riuscirà a prendere la scatola poichè con questa configurazione il baricentro del sistema trave-Luca-scatola si trova al di la del muretto, situazione che provoca una rovinosa caduta della trave( e di Luca!) . Se luca avesse una coda sarebbe favorito poichè potrebbe spostare il propio baricentro in maniera tale da far rimanere il baricentro del sistema trave-Luca-scatola sul muretto e di conseguenza far rimanere la trave in equilibrio.
Domanda 3
Fai una stima dell’ordine di grandezza della potenza da te erogata quando sali le scale.
allora sappiamo che la potenza è definita come l' unità di lavoro nell' unità di tempo. Sappiamo che la velocità media di un uomo che cammina è pari a 5km/h cioè 1,39 m/s. Possiamo prendere per buona questa velocità come velocità media di salita delle scale.Il mio peso dopo una dieta ferrea è di 65 Kg considerato che l' altezza media di uno scalino è di circa 18 cm il lavoro che compio per salire un singolo scalino è di 11.7 Jaule.Poste le considerazione fatte all inizio sulla velocità il tempo che impiego che salire un singolo scalino è di 0.12 s. pertanto la potenza che erogo per salire un singolo scalino è di circa 97.5 watt
Secondo voi le risposte che ho dato vanno bene? Inoltre l' esposizione è adatta ad un compito di Fisica?
un ultimo consiglio: sarebbe il caso di mandare una mail al prof con le risposte per sapere un suo parere?
Ringrazio in anticipo che vorrà aiutarmi e auguro a tutti una buona giornata
[xdom="Seneca"]Ho inserito il titolo in minuscolo.[/xdom]
propongo tre domande che il mio prof di fisica ha proposto durante un esercitazione. Vorrei il vostro aiuto per sapere se ho ragionato bene nella risposta:
Domanda 1
Qual è il principio di funzionament di una barca a remi?
la barca per muoversi utilizza il terzo principio della dinamica,principio di azione e reazione.Per muoversi il rematore applica una forza ai remi ai remi i quali immersi in acqua ricevono dalla massa d' acqua una forza di pari intensità stessa direzione ma verso opposto ed è pertanto quest'ultima che permette alla barca di muoversi, appare chiaro che per far muovere la barca lungo un verso il rematore debba applicare la forza nel verso opposto.
Domanda 2
Riuscirà Luca a raccogliere la scatola alla fine della trave?
(Si utilizzino i seguenti dati: l trave= 10 m, sporgenza = 3m, M trave= 100 kg, M luca= 60 kg, Mscatola=10 kg)
Se Luca fosse una scimmia fornita di coda sarebbe favorito nell’operazione?
Allora supponendo che la trave sia di massa omogenea all' estremità poggiata sul muretto possiamo considerare applicata una forza peso pari a 686 N equilibrata dalla reazione del muretto. Invece sulla parte che sporge possiamo considerare applicata una forza pari a 294 N a cui si aggiunge la forza peso della scatola pari a 98 N quindi i totale 392 N. Quando Luca si trova sull ' estremità sulla quale poggia la scatole la forza peso di questa estremità diventa 980 N e quindi Luca non riuscirà a prendere la scatola poichè con questa configurazione il baricentro del sistema trave-Luca-scatola si trova al di la del muretto, situazione che provoca una rovinosa caduta della trave( e di Luca!) . Se luca avesse una coda sarebbe favorito poichè potrebbe spostare il propio baricentro in maniera tale da far rimanere il baricentro del sistema trave-Luca-scatola sul muretto e di conseguenza far rimanere la trave in equilibrio.
Domanda 3
Fai una stima dell’ordine di grandezza della potenza da te erogata quando sali le scale.
allora sappiamo che la potenza è definita come l' unità di lavoro nell' unità di tempo. Sappiamo che la velocità media di un uomo che cammina è pari a 5km/h cioè 1,39 m/s. Possiamo prendere per buona questa velocità come velocità media di salita delle scale.Il mio peso dopo una dieta ferrea è di 65 Kg considerato che l' altezza media di uno scalino è di circa 18 cm il lavoro che compio per salire un singolo scalino è di 11.7 Jaule.Poste le considerazione fatte all inizio sulla velocità il tempo che impiego che salire un singolo scalino è di 0.12 s. pertanto la potenza che erogo per salire un singolo scalino è di circa 97.5 watt
Secondo voi le risposte che ho dato vanno bene? Inoltre l' esposizione è adatta ad un compito di Fisica?
un ultimo consiglio: sarebbe il caso di mandare una mail al prof con le risposte per sapere un suo parere?
Ringrazio in anticipo che vorrà aiutarmi e auguro a tutti una buona giornata
[xdom="Seneca"]Ho inserito il titolo in minuscolo.[/xdom]
Risposte
Grazie e mi scuso per la svista...
Ciao, ti rispondo in fretta alla domanda 2.
Tu fai l'ipotesi della densità omogenea della trave, allora è come se su essa agisse un peso per unità di lunghezza pari a
$q=\frac{100}{10}=10(Kg)/m$
mentre la scatola e Luca puoi vederli come dei pesi concentrati all'estremità.
Per cui puoi vedere la trave come un'ipotetica leva in cui l'estremità del muretto potrebbe essere il suo fulcro attorno al quale la trave può ruotare.
Per cui vanno verificate le rotazioni attorno al fulcro, ovvero i momenti prodotti dalle forze in gioco.
Se assumiamo positivi i momenti antiorari avrai:
$M=(q*(l-l_1)^2)/2-S*l_1-L*l_1-\frac{ql_1^2}{2}$
in cui $l_1=3m$ $L=\text{Luca}=60Kg$ e $S=\text{scatola}=10Kg$
affinchè la trave non ruoti provocando la caduta di Luca, il momento dovrà essere positivo o al massimo uguale a zero.
Se sostituisci e fai i conti viene $M=5[\text{Kg}*\text{m}]$
Per cui a mio avviso non c'è pericolo
Tu fai l'ipotesi della densità omogenea della trave, allora è come se su essa agisse un peso per unità di lunghezza pari a
$q=\frac{100}{10}=10(Kg)/m$
mentre la scatola e Luca puoi vederli come dei pesi concentrati all'estremità.
Per cui puoi vedere la trave come un'ipotetica leva in cui l'estremità del muretto potrebbe essere il suo fulcro attorno al quale la trave può ruotare.
Per cui vanno verificate le rotazioni attorno al fulcro, ovvero i momenti prodotti dalle forze in gioco.
Se assumiamo positivi i momenti antiorari avrai:
$M=(q*(l-l_1)^2)/2-S*l_1-L*l_1-\frac{ql_1^2}{2}$
in cui $l_1=3m$ $L=\text{Luca}=60Kg$ e $S=\text{scatola}=10Kg$
affinchè la trave non ruoti provocando la caduta di Luca, il momento dovrà essere positivo o al massimo uguale a zero.
Se sostituisci e fai i conti viene $M=5[\text{Kg}*\text{m}]$
Per cui a mio avviso non c'è pericolo
ok grazie.e per quanto riguarda la presenza della coda?
A questo punto è ininfluente. Avrebbe solamente permesso l'arretramento di Luca nel caso in cui fosse nata una rotazione oraria della trave.
grazie! ma rivedendo il tuo suggerimento non mi è chiaro perchè nel computo del momento ci hai messo anche \(q*(l-l_1)^2)/2\) non mi spiego da dove salti fuori 
ma rivedendo il tuo suggerimento non mi è chiaro perchè nel computo del momento ci hai messo anche \(q*(l-l_1)^2)/2\) non mi spiego da dove salti fuori
Prova a postare come lo faresti tu il calcolo del momento
lo calcolerei cosi:
$ M=q*(l-l_1)^2-S*l_1-L*l_1-ql_1^2$
in pratica senza i diviso 2 che non capisco da dove vengano
$ M=q*(l-l_1)^2-S*l_1-L*l_1-ql_1^2$
in pratica senza i diviso 2 che non capisco da dove vengano
Attenzione però, quando esplichi il contributo al momento del carico ripartito tu lo consideri come un carico concentrato equivalente, quindi dove supponi che sia il punto di applicazione di questo carico?
hai ragione lo considero a metà delle rispettive lunghezze!!! giusto...sei stato fondamentale grazie senti non è che potresti dare uno sguardo alle altre due domande??
senti non è che potresti dare uno sguardo alle altre due domande??
Mi sembra che vadano bene....non saprei dirti con esattezza la media di velocità di un uomo.
Un alternativa di calcolo altrettanto "esemplificativa" poteva essere quella di considerare il potenziale gravitazionale e dividerlo per il tempo impiegato a salire le scale.
Ma va bene così
Un alternativa di calcolo altrettanto "esemplificativa" poteva essere quella di considerare il potenziale gravitazionale e dividerlo per il tempo impiegato a salire le scale.
Ma va bene così
grazie sei stato molto gentile!!
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