Ciclista
un ciclista di massa 70kg (inclusa la bici) scende per una discesa con pendenza 4% alla velocità costante di 50km/h senza pedalare. quanto vale il coefficiente b di attrito con l'aria? (trascurare l'attrito delle ruote). successivamente inverte la marcia e sale alla vel costante di 20km/h. ke potenza eroga durante la salita?
come lo imposto questo problema?
come lo imposto questo problema?
Risposte
Devi porre la forza gravitazionale (G) uguale alla forza esercitata dall'aria sul ciclista (D). Dato che sai l'inclinazione della discesa, la forza gravitazionale la calcoli come negli esercizi sul piano inclinato.
Per quanto riguarda la forza dell'aria il problema non è molto chiaro. Ogni tanto nei libri delle superiori dicono D=b*v, ossia, D (forza di attrito con l'aria) è uguale ad una costante moltiplicata per la velocità. In realtà, visto che a 50 km/h il regime di moto dell'aria è turbolento da un bel pezzo, ha più senso dire D=b*v^2.
Prima di fare i conti, chiedi chiarimenti al prof.
Dall'equazione G=D trovi il valore dell'unica incognita che è b.
Il secondo punto è la semplice applicazione dell'equazione Potenza=forzaxvelocità
Per quanto riguarda la forza dell'aria il problema non è molto chiaro. Ogni tanto nei libri delle superiori dicono D=b*v, ossia, D (forza di attrito con l'aria) è uguale ad una costante moltiplicata per la velocità. In realtà, visto che a 50 km/h il regime di moto dell'aria è turbolento da un bel pezzo, ha più senso dire D=b*v^2.
Prima di fare i conti, chiedi chiarimenti al prof.
Dall'equazione G=D trovi il valore dell'unica incognita che è b.
Il secondo punto è la semplice applicazione dell'equazione Potenza=forzaxvelocità
non riesco bene a capire come devo sfruttare il valore della pendenza!!! potreste illuminarmi a riguardo?
Una pendenza al 4% significa che ogni 100 metri (solo la componente orizzontale) , la variazione di quota è di 4 metri.
Geometricamente, disegna la salita come un triangolo rettangolo: il cateto che poggia a terra è lungo 100, l'altro vale 4.
Geometricamente, disegna la salita come un triangolo rettangolo: il cateto che poggia a terra è lungo 100, l'altro vale 4.
La pendenza serve per calcolare la forza gravitazionale agente lungo la direzione del moto del ciclista.
Tu sai che il peso del ciclista è 70*9.81 N, ma questo agisce verticalmente. Quindi quanto vale la componente del peso che agisce in direzione parallela alla discesa?
Tu sai che il peso del ciclista è 70*9.81 N, ma questo agisce verticalmente. Quindi quanto vale la componente del peso che agisce in direzione parallela alla discesa?
ti riferisci alla forza peso? vale $mgsentheta$ o sbaglio
Giusto. Adesso dalla pendenza ricava l'angolo e sei a cavallo!
diciamo ke l'angolo è circa 2.29°. quindi il suo seno è :0.04. la forza peso viene all'incirca 27,468 N adesso devo considerare anche $F_(ad)$ forza di attrito dinamico? che uguaglianza devo porre?
Forza di attrito dinamico??? Ma se ti dice di trascurare l'attrito delle ruote con l'asfalto. Devi eguagliare la forza che hai appena trovato con un'espressione (e sopra te ne ho date due) per la forza esercitata dall'aria sul ciclista.
l'esercizio testualmente dice di trascurare l'attrito delle ruote con l'asfalto
non è quello che ho detto io???
sorry avevo letto male
avevo dimenticato questo problema...
le forze che in gioco sono $F_(as)+N=ma$??? dimentico qualcosa?
le forze che in gioco sono $F_(as)+N=ma$??? dimentico qualcosa?
Come dice Marco una volta che hai la forza che la gravità esercita sul ciclista, sapendo che la velocità è costante (accelerazione nulla):
$F_g+F_(att)=m*a=0$
ovvero la forza d'attrito è pari (in modulo) alla forza esercitata dalla gravità.
Se si suppone che l'attrito dell'aria abbia la forma
$F_(att)=m*b*v$
trovi b come richiesto.
Quando poi sale la potenza che eroga è data dalla forza per la velocità.
Per calcolare la forza che eroga considera che
come prima la velocità è costante, quindi la risultante delle forze è nulla:
$F_(cic)=F_(att)+F_g$
$P=F_(cic)*V$
e direi che hai tutto quello che serve.
Ti è chiaro il procedimento?
P.
$F_g+F_(att)=m*a=0$
ovvero la forza d'attrito è pari (in modulo) alla forza esercitata dalla gravità.
Se si suppone che l'attrito dell'aria abbia la forma
$F_(att)=m*b*v$
trovi b come richiesto.
Quando poi sale la potenza che eroga è data dalla forza per la velocità.
Per calcolare la forza che eroga considera che
come prima la velocità è costante, quindi la risultante delle forze è nulla:
$F_(cic)=F_(att)+F_g$
$P=F_(cic)*V$
e direi che hai tutto quello che serve.
Ti è chiaro il procedimento?
P.
ma la forza di gravità è m*g?in tal caso si
NO!
come prima....
come prima....
nn è 27,468 N il risultato ke avevo trovato??? questo a ke mi serve
?????
aiutatemi plz come viene il moto lungo le componenti. potreste anke indicarmi delle buone dispense di fisica meccanica?
Quei 27 e rotti newton che hai trovato sono esattamente la $F_g$ che trovi nel mio svolgimento.
P.
P.
ok era questo ke volevo sapere tnx
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