Calcolare l’impulso e il lavoro

Forconi
Buonasera,
mi potreste aiutare con questo esercizio, non riesco a capire:
un giocatore colpisce una pallina di massa 50 g con velocità di 40 m/s in modo tale che dopo la ribattuta la pallina abbia velocità di 30 m/s. Durata impatto 0,02s. Calcola l’impulso trasmesso dalla racchetta alla pallina e il lavoro compiuto dalla racchetta sulla pallina. Risultato 3,5 N*s; 18J
Fisso come verso positivo la battuta quindi la velocità di ritorno della pallina ha segno negativo.
Impulso = Delta q
F* delta t = m *(v finale – v iniziale)
F =[0,050 kg *(-30-40)m/s]/0,02s =-175 J
I= F* delta t = -175 J *0,02s = - 3,5 N*s
Il testo riporta il risultato positivo, non capisco dove sia l’errore.
Lavoro = delta K = ½ *m * (v finale ^2 – v iniziale ^2) = ½ * 0,050 kg * [(-30 m/s)^2 – (40 m/s)^2] = -17,5 J
Non capisco perché il testo fornisca un risultato del lavoro positivo, mi potreste spiegare dove sia l’errore?
Grazie per l’aiuto che vorrete darmi.
Martina

Risposte
mgrau
"Forconi":

un giocatore colpisce una pallina di massa 50 g con velocità di 40 m/s in modo tale che dopo la ribattuta la pallina abbia velocità di 30 m/s. Durata impatto 0,02s. Calcola l’impulso trasmesso dalla racchetta alla pallina e il lavoro compiuto dalla racchetta sulla pallina. Risultato 3,5 N*s; 18J
Fisso come verso positivo la battuta quindi la velocità di ritorno della pallina ha segno negativo.


Credo che ci sia un problema di interpretazione del testo. Cosa intendi con ribattuta? Pensi al ritorno della palla (come dici poi)?
Secondo me, va inteso nel senso che la velocità della racchetta prima di colpire la palla è 40m/s, e la velocità della palla dopo che è stata colpita è 30 m/s; ovviamente nello stesso verso.
Non capisco poi come ti possa venire in mente che il lavoro fatto dalla racchetta sulla palla sia NEGATIVO?!

Forconi
se considero che la velocità iniziale è 40 m/s e quella finale 30 m/s, quanto calcolo il delta della quantità di moto ottengo -10 che applicato nella formula: Impulso = Delta q mi fornisce una forza di -25J. Sono al punto di prima. Ora non solo il segno è errato ma anche il valore dell'impulso.
Non ho proprio capito.

mgrau
Ho riletto meglio. Avevo capito male. La palla arriva a 40m/s, e viene rilanciata a 30m/s (nella direzione opposta). La variazione è 70m/s * 50g, 3,5 N*s. (Vedo che continui a scrivere J al posto di N: forza di 25J, di 175J...)
Comunque, per quanto riguarda l'impulso, dato che è un vettore, non mi pare il caso di preoccuparsi del segno, che ovviamente dipende dalla scelta degli assi, quindi i tuoi conti iniziali sembrerebbero giusti. Per il lavoro, in effetti, non è così, e, se è negativo, è negativo...

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