Esercizi per l'esame di fisica, un aiuto per favore :-)

*microboz
Ciao a tutti. Ecco un pò di esercizi usciti in esami di Fisica passati che non riesco proprio a risolvere... spero che qualcuno riesca a darmi una mano, anche solo per un esercizio. Ci conto.
grazie in anticipo

1) Un blocco di 5 Kg con una velocità iniziale di 8 m/s sale su un piano scabro inclinato di 30°. Il blocco si ferma dopo aver percorso 3 m. Il valore del coefficiente di attrito è:
a) 0.588
b) 0.679
c) 1.18
d) 0.257
e) 0.445


2) Una donna di massa M=60 Kg sta sul bordo di una piattaforma orizzontale con momento di inerzia I=500 Kg*m^2 e raggio r=2m. Il sistema inizialmente è fermo e la piattaforma può ruotare senza attrito intorno ad un asse verticale passante per il suo centro. La donna si sposta successivamente lungo il bordo in senso orario e con una velocità costante dispetto al suolo di 1.5 m/s. Determinare la velocità della piattaforma in rad/sec
a) 0.360 in senso orario
b) 0.360 in senso antiorario
c) 0.424 in senso orario
d) 0.424 in senso antiorario
e) 0.520 in senso orario
f) 0.520 in senso antiorario


3) Il sistema per lanciare la pallina di un flipper è costituito da una molla di costante elastica pari a 1.20 N/cm. La superficie sulla quale si muove la pallina è inclinata di 10° rispetto all'orizzontale. Se la molla è inizialmente compressa di 5 cm, determinare la velocità massima (m/s) con la quale viene lanciata la pallina, di massa 100g, quando abbandona il pistoncino.
L'attrito e la massa del pistoncino sono trascurabili
a) 17.81
b) 16.82
c) 2.16
d) 1.68
e) 1.29



4) Un giocatore di basket alto 2 m è fermo sul campo da gioco a 10m dal canestro e lancia la palla con angolo 40° rispoetto all'orizzonte. Quale deve essere la velocità iniziale (m/s) di lancio per centrare il canestro che si trova a 3.05 m di altezza, senza colpire il tabellone ?
a) 7.3
b) 10.4
c) 10.7
d) 54.75
e) 113.7


5) Una cesta di peso Fg=100 N è spinta da una forza P su un pavimento orizzontale. Se il coefficiente di attrito statico è u=0.400 e P è diretto con un angolo a=30° al di sotto dell'orizzontale, il valore minimo di P, in N, che determina il movimento è
a) 260.4
b) 60.1
c) 50
d) 46.2
e) 40

Grazie a tutti quelli che riusciranno a dirmi qualcosa a riguardo :-)

P_

Risposte
Faussone
Dovresti postare le tue soluzioni però!

Sono problemi abbastanza standard che si risolvano applicando la seconda equazione della dinamica, la conservazione del momento della quantità di moto, la conservazione dell'energia, la cinematica del punto materiale e di nuovo la seconda equazione della dinamica.

moreno88
è vero...sono tutti uguali..
per esempio nel primo problema vedi le forze che agiscono,poni un opportuno sistema di riferimento per considerare bene le varie componenti...le riscrivi nella seconda eq. della dinamica e ti trovi il coeff...
gli altri sono piu o meno uguali solo che hai un valore alpostodell altro

*microboz
il problema è che ho studiato tutta la teoria...ma metterla in pratica non sono capace...ho formule su formule e non sono capace di combinarle tra loro...
Speravo che qualcuno potesse risolvermi almeno un esercizio così da poterlo studiare e vedere come fare...

Grazie in anticipo

P_

Faussone
Se hai studiato la teoria ti basta applicarla. Le formule sono il modo di esprimere con rigore matematico quei concetti, quindi hai tutti gli strumenti.

Partiamo dal primo.
La formula principale da applicare è $\sum F = m a$, ricordando che la forza di attrito è parallela al piano su cui si trova il corpo e diretta in verso opposto alla velocità con modulo uguale a $F_a=N f$; dove $N$ è la forza normale al piano su cui sta il corpo e $f$ il coefficiente di attrito.

Prova a scrivere l'equazione.

*microboz
ciao
ad esempio nell'esercizio 1 io avevo pensato di fare così:

Fr=m a cos 30 = 11,56 N
a=v/s = 2,67 m/s^2

e sapendo che l'attrito è dato da

u=fr/(ma) = 11,56 / 13,35 = 0,866

ma ovviamente è sbagliato....

HELP :-(

Faussone
"microboz":
ciao
ad esempio nell'esercizio 1 io avevo pensato di fare così:

Fr=m a cos 30 = 11,56 N
a=v/s = 2,67 m/s^2

e sapendo che l'attrito è dato da

u=fr/(ma) = 11,56 / 13,35 = 0,866

ma ovviamente è sbagliato....

HELP :-(


Scusami ma da quello che scrivi mi sembra che non ti siano chiare molte cose! Ti consiglio di riprendere la teoria e magari di vedere qualche esempio di esercizio di meccanica svolto che può aiutarti a chiarirti le idee.


Per quanto riguarda questo esercizio, ti consiglio l'approccio canonico (anche se più lungo) perché più utile per ora a capire le cose.
Scrivi quindi l'equazione della dinamica per la massa m.

$m a = - mg sin (30°) - m g cos (30°) f$
Qui ho preso un sistema di riferimento con l'asse x diretto lungo il piano inclinato. Osserva che sia la forza peso sia l'attrito sono negative perché dirette in verso opposto alla velocità.

Inoltre sai che il corpo si ferma dopo 3 m.
$1/2 a t_f^2 + v_0 t_f = 3 $
dove $t_f$ è il tempo di fermata che trovi da
$a t_f + v_0 = 0$

Dalle ultime 2 ricavi $a$ e dalla prima ricavi $f$.

Questo è il metodo più "didattico" per iniziare a vedere come funzionano le cose.

Un modo alternativo più veloce ed elegante consiste nell'approccio energetico:
la variazione di energia cinetica del corpo uguaglia la variazione di energia potenziale più il lavoro speso dall'attrito, in questo caso con una equazione ne esci fuori.

Comunque guarda prima il primo approccio e poi se lo hai chiaro passa al secondo.

Ciao,

*microboz
ciao
grazie per la risposta.
In effetti non ci sto capendo molto :( ... cavolo fortuna che è l'ultimo esame (non a caso è rimasto in fondo)...

Sono al quanto demoralizzato, più leggo e studio più formule ho in testa... e non fanno altro che aumentare la confusione...

Grazie dell'aiuto

Paolo

Faussone
Prego.
Comunque ti ripeto le raccomandazioni di prima: studiare fisica non significa imparare a memoria una quantità di formule per poi provarle ad applicare a secondo della ispirazione del momento.
Scusami per la morale... :-D

Hai lasciato l'esame di Fisica per ultimo?
Cosa studi?

*microboz
Grazie per la morale...hai ragione :)
Si è l'ultimo esame... studio Informatica a Venezia (Cà Foscari).
Non vedo l'ora di finire... mi manca solo questo picolo (grande) ostacolo... te sei studente o sei già laureato ?


Paolo

Faussone
Ho capito.
Certo per informatica alla fine fisica non è un esame propedeutico ai corsi più avanzati e dovrebbe servire più che altro per cultura generale (un minimo di fisica dovrebbero saperla tutti!).

Io sono un ingegnere, a volte ho qualche tempo morto dovendo aspettare i lunghi calcoli dati in pasto ai computer.... e mi diverto a scrivere qui. ;-)

*microboz
...caspita un ingegnere, devo darti del Lei allora :)

Io sto provando a risolvere quel primo esercizio seguendo le tue indicazioni, e sto così procedendo:

[u=attrito (quello da trovare)]

Equazione generale della dinamica per la massa:
ma = -mg*sin30 - u(mg*cos30)

da cui mi ricavo u
u = (a+g*sin30) / (g*cos30)

ora devo ricavarmi a...e qua sorgono i problemi... non riesco a capire la seconda equazione che hai scritto:
atf+v0=0

io avevo provato così:
(1) s= 1/2*at^2
(2) v=at
sostituisco la (2) nella (1) così da ottenere
s=1/2*vt
e mi ricavo t (avendo s=3m e v=8m/s)
poi dalla (2) mi ricavo a
... ma non è corretto perchè a viene fuori uguale a 10,67, quando dovrebbe essere 0,863.

[Ho ricavato che a=0,863 provando a sostituire u nell'equazione generale con il risultato corretto [u=0,679]]

Scusa del disturbo ma proprio non riesco a venirne fuori :(


P_

Faussone
Cosa non capisci in $a t_f + v_0 = 0$?
$v_0$ è la velocità iniziale. In pratica questa equazione di dà il $t_f$ in funzione di $a$.
Trovi il $t_f$ come l'istante in cui la velocità si annulla.


Poi usi
$1/2 a t_f^2 + v_0t _f= 3$ e ti ricavi la $a$ da sostituire nella prima equazione.

*microboz
se non ho capito male devo fare:

at+v=0

quindi mi ricavo t
t=-v/a

e lo sostituisco nell'altra equazione

1/2*at^2+vt=3
e ricavo a

Ora mi metto subito all'opera a vedo cosa risco a fare :)

P_

Faussone
-10.67 è corretto per $a$!

Ricontrolla i segni quando sostituisci nell'equazione iniziale avrai:

$u = (10.67 - g sin 30) / (g cos 30)$

*microboz
SIIII ce l'ho fatta...era una questione di segni, avevi ragioneeeeeeeee
ho sostituito a=-10,67 nell'equazione generale ed è venutaaaaaaaa
GRAZIEEEEEEEEEEEEEEE


P_

Faussone
Adesso puoi passare a considerare l'approccio in termini di energia che è quello migliore per questo problema.

*microboz
si si domani mattina mi metto subito all'opera, grazie.

P_

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.