Automobile in curva: forze esterne agenti e lavoro compiuto.
Buon pomeriggio. Stavo provando a svolgere questo esercizio, ma mi sono fermato perchè non so se è corretto lo svolgimento dal momento che non ho a disposizione alcuni dati.
Il testo è il seguente:
"Un' automobile della massa di una tonnellata, con 5 persone a bordo, ciascuna di massa m=70kg, viaggia alla velocità di 120km/h. Dovendo rallentare prima di una curva, il guidatore stacca il piede dall'acceleratore. La velocità scende in 10 s a 90 km/h. Calcolare la risultante delle forze esterne che mediamente hanno agito in detto intervallo di tempo e il lavoro compiuto sulla vettura".
Riporto quanto fatto sinora:
le forze agenti sono : la forza peso, forza esercitata dalla reazione del vincolo ( normale), forza centripeta e forza d'attrito.
La forza centripeta = $F_c= ma_c$ con $a_c=v^2/r$ -> $ F=mv^2/r$
tale forza è fornita dall'attrito tra pneumatici e terreno $F_a= alphaN=alpha mg$
ed eguagliando le due forze: $ mv^2/r=alpha mg$
soltanto che non ho nè il raggio nè alpha, coefficiente d'attrito. Credo di sbagliare qualcosa, anche perchè sinora non ho utilizzato la variazione di velocità nell'intervallo di tempo che dovrebbe darmi l'accelerazione....ma no so come fare. Se fosse possibile un vostro intervento ve ne sarei grato.
Grazie a tutti per il tempo dedicatomi.
Buona giornata, alex
Il testo è il seguente:
"Un' automobile della massa di una tonnellata, con 5 persone a bordo, ciascuna di massa m=70kg, viaggia alla velocità di 120km/h. Dovendo rallentare prima di una curva, il guidatore stacca il piede dall'acceleratore. La velocità scende in 10 s a 90 km/h. Calcolare la risultante delle forze esterne che mediamente hanno agito in detto intervallo di tempo e il lavoro compiuto sulla vettura".
Riporto quanto fatto sinora:
le forze agenti sono : la forza peso, forza esercitata dalla reazione del vincolo ( normale), forza centripeta e forza d'attrito.
La forza centripeta = $F_c= ma_c$ con $a_c=v^2/r$ -> $ F=mv^2/r$
tale forza è fornita dall'attrito tra pneumatici e terreno $F_a= alphaN=alpha mg$
ed eguagliando le due forze: $ mv^2/r=alpha mg$
soltanto che non ho nè il raggio nè alpha, coefficiente d'attrito. Credo di sbagliare qualcosa, anche perchè sinora non ho utilizzato la variazione di velocità nell'intervallo di tempo che dovrebbe darmi l'accelerazione....ma no so come fare. Se fosse possibile un vostro intervento ve ne sarei grato.
Grazie a tutti per il tempo dedicatomi.
Buona giornata, alex
Risposte
La risposta potrebbe essere molto più semplice: il lavoro compiuto è pari alla perdita di energia cinetica.... punto!
La forza media la calcoli dal lavoro e dalla accelerazione media.
La forza media la calcoli dal lavoro e dalla accelerazione media.
"amandy":
La risposta potrebbe essere molto più semplice: il lavoro compiuto è pari alla perdita di energia cinetica.... punto!
La forza media la calcoli dal lavoro e dalla accelerazione media.
sarà così, anche perchè non potrei applicare, credo, la formula: F* spostamento, dal momento che non conosco lo spostamento. Tuttavia, per la risultante delle forze esterne come dovrei procedere? Non ho capito la domanda del testo.
p.s. quindi tutto il procedimento che avevo seguit era sbagliato o alla fine avrebbe portato a qualcosa?
$F=m*a$ (sorry non lavoro)
oppure
$F=L/s$ lo spostamento lo puoi calcolare in quanto hai tutti gli elementi della legge oraria $S=V*t+1/2*a*t^2$ (con a negativa ovviamente)
non le ho verificate, ma dovrebbero restituire lo stesso risultato.
oppure
$F=L/s$ lo spostamento lo puoi calcolare in quanto hai tutti gli elementi della legge oraria $S=V*t+1/2*a*t^2$ (con a negativa ovviamente)
non le ho verificate, ma dovrebbero restituire lo stesso risultato.
"amandy":
$F=m*a$ (sorry non lavoro)
oppure
$F=L/s$ lo spostamento lo puoi calcolare in quanto hai tutti gli elementi della legge oraria $S=V*t+1/2*a*t^2$ (con a negativa ovviamente)
non le ho verificate, ma dovrebbero restituire lo stesso risultato.
scusami ma la v qual è? inoltre la forza da considerare per il lavoro non sarà la risultante?...scusami ma non ci sto capendo molto.
Calcoli prima la decelerazione dell'auto, da questa sapendo il tempo per cui agisce calcoli lo spazio percorso in quell'intervallo temporale.
La variazione di energia cinetica ti dà il lavoro fatto sulla vettura; tale lavoro sarà uguale alla risultante della forza per lo spostamento sopra calcolato....
La variazione di energia cinetica ti dà il lavoro fatto sulla vettura; tale lavoro sarà uguale alla risultante della forza per lo spostamento sopra calcolato....
"Faussone":
Calcoli prima la decelerazione dell'auto, da questa sapendo il tempo per cui agisce calcoli lo spazio percorso in quell'intervallo temporale.
La variazione di energia cinetica ti dà il lavoro fatto sulla vettura; tale lavoro sarà uguale alla risultante della forza per lo spostamento sopra calcolato....
la decelerazione dell'auto la trovo con $ a=( v_f - v_i)/(t)$. Lo spazio lo calcolo conla formula datami precedentemente da amandy. il problema è che non ho capito quale velocità sostituire. La variazione dell'energia cinetica mi darà il lavoro sulla vetura. Risultante di quale forza? la forza me la calcolo dopo aver trovato il lavoro, dunque?
Quale velocità usare nel calcolare lo spazio percorso? Se hai capito da dove viene quella formula la risposta è immediata: la velocità iniziale.
Poi come ti ha detto giustamente Amandy se conosci la decelerazione applichi direttamente Newton e verifichi il risultato...
"Faussone":
Poi come ti ha detto giustamente Amandy se conosci la decelerazione applichi direttamente Newton e verifichi il risultato...
ok, ti ringrazio.
Per la risposta di prima: non te la prendere. Faccio confusione, ancora non sono pratico nel risolvere problemi. La teoria dalla pratica sembra così distante che non arrivo ad applicare correttamente quanto studiato. a presto
"bad.alex":
Per la risposta di prima: non te la prendere. Faccio confusione, ancora non sono pratico nel risolvere problemi. La teoria dalla pratica sembra così distante che non arrivo ad applicare correttamente quanto studiato. a presto
Scusa perchè dovrei prendermela?
"Faussone":
[quote="bad.alex"]
Per la risposta di prima: non te la prendere. Faccio confusione, ancora non sono pratico nel risolvere problemi. La teoria dalla pratica sembra così distante che non arrivo ad applicare correttamente quanto studiato. a presto
Scusa perchè dovrei prendermela?
[/quote]perchè sono "de coccio"
grazie ancora per l'aiuto, ad entrambi. Le cose più ovvie sono spesso davanti ai nostri occhi ma occorre che siano gli altri ad aprirceli, a farcele notare...come tanti Prometeo.
scusatemi la domanda stupida, ma mi è sorto un dubbio: se all'istante finale l'auto si trova proprio all'imbocco della curva, a che distanza da questo l'auto ha cominciato a frenare/rallentare? Praticamente lo trovo con la formula $s=v_it+1/2at^2$?
vi ringrazio.
vi ringrazio.
Si, S è la distanza che il corpo percorre durante il moto accelerato (decelerato in questo caso) descritto dalla formula stessa, quindi dall'inizio della frenata all'inizio della curva.
"amandy":
Si, S è la distanza che il corpo percorre durante il moto accelerato (decelerato in questo caso) descritto dalla formula stessa, quindi dall'inizio della frenata all'inizio della curva.
grazie, amandy.
Un abbraccio.
E' stato un piacere.
Alla prossima
Alla prossima
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo