Esercizio fisica
avendo solo la nozione di energia cinetica come si risolve?
un corpo di 700N di peso sale una fune verticale di 10m in 8 sec, quanta potenza sviluppa?
un corpo di 700N di peso sale una fune verticale di 10m in 8 sec, quanta potenza sviluppa?
Risposte
Credo che il lavoro sia uguale all'energia cinetica.
Quindi L = F*s*cos
dove è l'angolo formato dai vettori
forza e spostamento. In questo caso la forza applicata è parallela
allo spostamento, quindi = 0 e cos = 1, perciò il lavoro
si calcola semplicemente moltiplicando la forza per lo spostamento;
L = 700 N * 10 m = 7000 j. La potenza è P = L/t = 7000 j / 8 sec = 875 W
Quindi L = F*s*cos
dove è l'angolo formato dai vettoriforza e spostamento. In questo caso la forza applicata è parallela
allo spostamento, quindi
= 0 e cos = 1, perciò il lavorosi calcola semplicemente moltiplicando la forza per lo spostamento;
L = 700 N * 10 m = 7000 j. La potenza è P = L/t = 7000 j / 8 sec = 875 W
scusate ho dimenticato la cosa fondamentale, si muove a velocità costante, avevo pensato che muovendosi in quasto modo la forza risultante è =0, quindi il lavoro che è nullo.
scusa, artas, ma quando di
"un corpo di 700N di peso sale una fune verticale di 10m in 8 sec"
dici che
prova a immaginare te stesso sul balcone del terzo piano (10 m) a tirar su con la fune una persona da 70 kg in 8 secondi;
potresti concludere che, se lo fai a velocità costante, il tuo lavoro è nullo?
se sì, falliscono 30 ditte di ascensori: 900 operai sul lastrico (re-impiegabili subito come consulenti in problemi di fisica).
[e tutto questo, comunque, non ha molto a che fare con la condizione iniziale da te posta
"avendo solo la nozione di energia cinetica come si risolve?"]
tony
*Edited by - tony on 01/06/2004 02:45:44
"un corpo di 700N di peso sale una fune verticale di 10m in 8 sec"
dici che
*quote:
scusate ho dimenticato la cosa fondamentale, si muove a velocità costante, avevo pensato che muovendosi in quasto modo la forza risultante è =0, quindi il lavoro che è nullo. [artas]
prova a immaginare te stesso sul balcone del terzo piano (10 m) a tirar su con la fune una persona da 70 kg in 8 secondi;
potresti concludere che, se lo fai a velocità costante, il tuo lavoro è nullo?
se sì, falliscono 30 ditte di ascensori: 900 operai sul lastrico (re-impiegabili subito come consulenti in problemi di fisica).
[e tutto questo, comunque, non ha molto a che fare con la condizione iniziale da te posta
"avendo solo la nozione di energia cinetica come si risolve?"]
tony
*Edited by - tony on 01/06/2004 02:45:44
forse non ho capito bene, ma se la velocità iniziale è uguale a quella finale e non varia la massa, l'energia cinetica iniziale è uguale a quella finale, quindi il lavoro che è la variazione di energia cinetica non è nullo?
Ma cambia l'energia potenziale che è pari a : mgh (dove h è il dislivello).
Il lavoro è pari alla variazione di energia totale ( cinetica + potenziale )
Il lavoro è pari alla variazione di energia totale ( cinetica + potenziale )
Premetto che non ce l'ho con Camillo.
Ma come si fa ad concepire l'energia potenziale quando si parla di fisica? Roba da galera, serve solo a fare confusione e non si capisce più niente, la fisica dovrebbe essere insegnata a partire dalle particelle, roba da pazzi!
PS x Artas
Tony stava cercando di ricondurre il discorso verso il buon senso, la fisica è buon senso, parti dal presupposto che ogni corpo per esistere deve avere una massa il che significa avere un'estensione, una temperatura e una forza magnetica. Ogni corpo interagisce con gli altri corpi secondo la semplice legge della causa e dell'effetto se vedi un'effetto devi ipotizzare che ci sia stata una causa e se sai che esiste una causa stai certo che ci sarà anche qualche effetto e questa è l'unica legge che c'è
Modificato da - cannigo il 01/06/2004 17:44:49
Ma come si fa ad concepire l'energia potenziale quando si parla di fisica? Roba da galera, serve solo a fare confusione e non si capisce più niente, la fisica dovrebbe essere insegnata a partire dalle particelle, roba da pazzi!
PS x Artas
Tony stava cercando di ricondurre il discorso verso il buon senso, la fisica è buon senso, parti dal presupposto che ogni corpo per esistere deve avere una massa il che significa avere un'estensione, una temperatura e una forza magnetica. Ogni corpo interagisce con gli altri corpi secondo la semplice legge della causa e dell'effetto se vedi un'effetto devi ipotizzare che ci sia stata una causa e se sai che esiste una causa stai certo che ci sarà anche qualche effetto e questa è l'unica legge che c'è
Modificato da - cannigo il 01/06/2004 17:44:49
cannigo : veramente non capisco che cosa tu dica .
Prova a prendere una palla di, diciamo 10 kg e tienla a una altezza di 1 metro sopra il tuo piede ; poi lasciala cadere e dimmi se l'energia potenziale che aveva non si è trasformata in energia cinetica e dimmi l'effetto sul tuo piede !
Prova a prendere una palla di, diciamo 10 kg e tienla a una altezza di 1 metro sopra il tuo piede ; poi lasciala cadere e dimmi se l'energia potenziale che aveva non si è trasformata in energia cinetica e dimmi l'effetto sul tuo piede !
Prendi quella palla e mettila a 1 anno luce dalla terra, e quando ti arriva più sul piede? L'energia potenziale non esiste, pensa a Napoli quando si formano le voragini nel terreno e la gente precipita, vaglielo a spiegare che la loro energia potenziale era nulla. Forse per voi ingegneri funziona, per un fisico non esiste, ammesso che io pur non essendo laureato in fisica possa meritare tale appellativo.
Quando tu sollevi quella palla vinci la forza gravitazionale ma ovviamente non l'hai azzerata e quando rilasci la palla quella viene naturalmente attratta dalla stessa forza gravitazionale, ogni corpo avendo uan massa è soggetto all'interazione magnetica con gli altri corpi ma non vedo la necessità di introdurre un concetto energetico assolutamente vincolato alla nostra condizione di vita sulla terra a livello del mare, su marte che il mare non c'è più e la gravita è inferiore quanto vale l'energia potenziale?
Quando tu sollevi quella palla vinci la forza gravitazionale ma ovviamente non l'hai azzerata e quando rilasci la palla quella viene naturalmente attratta dalla stessa forza gravitazionale, ogni corpo avendo uan massa è soggetto all'interazione magnetica con gli altri corpi ma non vedo la necessità di introdurre un concetto energetico assolutamente vincolato alla nostra condizione di vita sulla terra a livello del mare, su marte che il mare non c'è più e la gravita è inferiore quanto vale l'energia potenziale?
cannigo,
[1] dalle due frasi che cito dedurrei che tu sia stato fuorviato a pensare che l'energia potenziale gravitazionale sia in qualche modo legata al livello del mare, e che a quella quota essa sia zero:
[1.1] il mare, cannigo, non c'entra per niente;
può esser comodo tirarlo in ballo solo come livello di riferimento, per evitare la lunga perifrasi "a quota r=6370 km dal centro d'attrazione newtoniana" (per la terra).
[1.2] invece, quello che conta per il potenziale sono le differenze di quota: l'aumento di energia potenziale di un kg alzato di un m a livello del mare o sul monte bianco è identico (trascurando il fatto che g non è la stessa nei 2 punti).
invece di scrivere E=m*g*h, forse sarebbe meglio un
Delta_E=m*g*Delta_h
[2] considerazioni collaterali sparse:
[2.1] la formula da cui discende tutto è la solita newtoniana
F = G*M*m/r^2,
che, per un oggetto vicino al nostro "atomo opaco del male", riscrivo
F = (G*m_terra/r^2)*m_oggetto, oppure
F = g_terra*m_oggetto
[2.2] g_terra varia con la quota ed è ~9.8 SOLO intorno al liv. del mare (r=r_terra=6370 km);
ad altre distanze dal centro della terra è
g_terra = G*m_terra/r^2 ~= 6.6726*10^-11 * 5.976 * 10^24 / r^2
[m^3*s^-2*kg^-1] * [kg] / [m^2] = [m*s^-2]
[2.2.1] per controllo, poni r=6370*10^3, calcola, e otterrai g ~= 9.8
[2.2.2] altro calcoletto: ad altezza h=500 km s.m., facendo la proporzione,
avremmo g=9.8*[6370/(6370+500)]^2 ~= 8.43
[2.3] su marte valgono le stesse regole:
g_marte = G*m_marte/r^2 ~= 6.6726*10^-11 * 6.45 * 10^23 / r^2
e, alla superficie (r=3380 km), g_marte ~= 3.77,
che ci sia o non ci sia un mare.
[3] nota importante:
la formula dell'energia potenziale usata nei piccoli problemi
E=m*g*h
è una semplificazione che presuppone costante g (che, invece, varia con la quota);
è quindi valida solo in un limitato campo di quote altimetriche.
[4] vedo, chiudendo, che, nella fretta, più che di energie, ho parlato di forze, dicendo cose risapute.
spero si riesca ad estrapolare.
tony
[1] dalle due frasi che cito dedurrei che tu sia stato fuorviato a pensare che l'energia potenziale gravitazionale sia in qualche modo legata al livello del mare, e che a quella quota essa sia zero:
*quote:
... pensa a Napoli quando si formano le voragini nel terreno e la gente precipita, vaglielo a spiegare che la loro energia potenziale era nulla. ... [cannigo]
e, anche:
... su marte che il mare non c'è più e la gravita è inferiore quanto vale l'energia potenziale? [cannigo]
[1.1] il mare, cannigo, non c'entra per niente;
può esser comodo tirarlo in ballo solo come livello di riferimento, per evitare la lunga perifrasi "a quota r=6370 km dal centro d'attrazione newtoniana" (per la terra).
[1.2] invece, quello che conta per il potenziale sono le differenze di quota: l'aumento di energia potenziale di un kg alzato di un m a livello del mare o sul monte bianco è identico (trascurando il fatto che g non è la stessa nei 2 punti).
invece di scrivere E=m*g*h, forse sarebbe meglio un
Delta_E=m*g*Delta_h
[2] considerazioni collaterali sparse:
[2.1] la formula da cui discende tutto è la solita newtoniana
F = G*M*m/r^2,
che, per un oggetto vicino al nostro "atomo opaco del male", riscrivo
F = (G*m_terra/r^2)*m_oggetto, oppure
F = g_terra*m_oggetto
[2.2] g_terra varia con la quota ed è ~9.8 SOLO intorno al liv. del mare (r=r_terra=6370 km);
ad altre distanze dal centro della terra è
g_terra = G*m_terra/r^2 ~= 6.6726*10^-11 * 5.976 * 10^24 / r^2
[m^3*s^-2*kg^-1] * [kg] / [m^2] = [m*s^-2]
[2.2.1] per controllo, poni r=6370*10^3, calcola, e otterrai g ~= 9.8
[2.2.2] altro calcoletto: ad altezza h=500 km s.m., facendo la proporzione,
avremmo g=9.8*[6370/(6370+500)]^2 ~= 8.43
[2.3] su marte valgono le stesse regole:
g_marte = G*m_marte/r^2 ~= 6.6726*10^-11 * 6.45 * 10^23 / r^2
e, alla superficie (r=3380 km), g_marte ~= 3.77,
che ci sia o non ci sia un mare.
[3] nota importante:
la formula dell'energia potenziale usata nei piccoli problemi
E=m*g*h
è una semplificazione che presuppone costante g (che, invece, varia con la quota);
è quindi valida solo in un limitato campo di quote altimetriche.
[4] vedo, chiudendo, che, nella fretta, più che di energie, ho parlato di forze, dicendo cose risapute.
spero si riesca ad estrapolare.
tony
Grazie tony, come al solito sbagliando invece d'imparare io ci azzecco, l'energia potenziale è una corazzata potiomkin, a livello del mare per convenzione viene considerata zero, per quel poco che mi è rimasto dei miei recenti studi a riguardo, ma di fatto altro non è che la forza di gravità mascherata per confondere studenti troppo fiduciosi, grazie delle precisazioni.
La potenzialità consiste nella possibilità di interagire magneticamente con gli altri corpi, e quindi l'energia potenziale di un pirla a 10000 metri d'altitudine non è maggiore di quella di un saggio a 1 metro da terra.
PS x Camillo
Il riscontro per il lavoro compiuto non consiste nell'incremento della "energia potenziale", se si sposta una cosa su di un piano si compie un lavoro pur non variando la "energia potenziale".
Modificato da - cannigo il 03/06/2004 11:47:34
La potenzialità consiste nella possibilità di interagire magneticamente con gli altri corpi, e quindi l'energia potenziale di un pirla a 10000 metri d'altitudine non è maggiore di quella di un saggio a 1 metro da terra.
PS x Camillo
Il riscontro per il lavoro compiuto non consiste nell'incremento della "energia potenziale", se si sposta una cosa su di un piano si compie un lavoro pur non variando la "energia potenziale".
Modificato da - cannigo il 03/06/2004 11:47:34
*quote:
... se si sposta una cosa su di un piano si compie un lavoro pur non variando la "energia potenziale". [cannigo]
sì ma si lavora solo per vincere gli attriti:
pensa alla differenza tra la fatica per spostare
a) una pesante cassa sul pavimento ruvido
b) la stessa cassa su slitta al palazzo del ghiaccio, o su ruote.
tony
...assenza di gravità: universo monoparticellare ( in tutto l'universo esiste solo una particella, dio la sposta di un metro... come la mettiamo?
(ti va di parlare di struttura atomica?)
(ti va di parlare di struttura atomica?)
dai ragazzi aprite un altro post con un titolo appropriato!
ok, ok ultimo caso limite:
Prendi un palo affondato d iun metro nella sabbia asciutta e sollevalo di mezzo metro, la sabbia riempie lo spazio lasciato libero dal palo, impedendogli di ritornare nella posizione di partenza.
Prendi un palo affondato d iun metro nella sabbia asciutta e sollevalo di mezzo metro, la sabbia riempie lo spazio lasciato libero dal palo, impedendogli di ritornare nella posizione di partenza.
Secondo me Cannigo vuol far polemica e basta, e parla di cose che non centrano niente, a partire dai frequenti riferimenti a capacità magnetiche, e a casi più che, più che limite, definirei limitati.
In fisica nessuno vuol confondere niente o nessuno, si usano modelli funzionali ai problemi da affrontare e al livello di chi li affronta, se io ingegnere devo progettare un tavolo non me ne frega niente delle capacità para o diamagnetiche delle molecole del materiale che uso...
L'energia potenziale esiste se e solo se si è in presenza di un campo irrotazionale, è ovvio che una pallina che viene spostata su un piano normale alla forza di gravità non accumula alcuna capacità di compiere lavoro "gravitazionale", se fosse però soggetta ad un campo elettrostatico(quindi conservativo), parallelo al piano, con centro nel mezzo del piano e ne venisse allontanata allora acquisterebbe energia potenziale.
Ogni cosa al suo posto...
In fisica nessuno vuol confondere niente o nessuno, si usano modelli funzionali ai problemi da affrontare e al livello di chi li affronta, se io ingegnere devo progettare un tavolo non me ne frega niente delle capacità para o diamagnetiche delle molecole del materiale che uso...
L'energia potenziale esiste se e solo se si è in presenza di un campo irrotazionale, è ovvio che una pallina che viene spostata su un piano normale alla forza di gravità non accumula alcuna capacità di compiere lavoro "gravitazionale", se fosse però soggetta ad un campo elettrostatico(quindi conservativo), parallelo al piano, con centro nel mezzo del piano e ne venisse allontanata allora acquisterebbe energia potenziale.
Ogni cosa al suo posto...
Mi pare che Giovanni e Goblin siano stati providenziali nei loro interventi, ripensandoci su grazie anche alle indicazioni di Camillo e Tony ho capito cos'è l'energia potenziale:
prendiamo un elastico e dendiamolo fino a fargli raggiungere un certo allungamento, l'energia che l'elastico sprigionerà nella contrazione successiva al rilascio delle due estremità o di una di esse corrisponde all'energia potenziale che l'elastico ha accumulato nella fase di allungamento. Analogamente, visto che la materia tende ad aggregarsi, quando separiamo due corpi essi tenderanno a riavvicinarsi in proporzione alla forza magnetica che entrambi i corpi esercitano e della distanza fino a cui li abbiamo portati. Tony aveva ragione, non mi era del tutto chiaro il concetto.
No, il lavoro non è nullo poichè il moto da te descritto è un moto accelerato, vale a dire che che tu devi impiegare energia per mantenere la velocità costante, infatti se cessasse l'erogazione di energia il corpo ricadrebbe al suolo.
Il fatto che la velocità sia costante non implica che non vi sia un'accelerazione se estiste una forza che contrasta il moto.
Scusa la poca chiarezza ma questo è quanto sono riuscito a fare.
Dopodichè si è innescata una disquisizione sulla conservazione dell'energia che a mio parere andrebbe estesa:
Perchè il tuo corpo salga la fune ci vule energia cinetica fornita da un paranco elettrico magari, l'energia elettrica viene fornita quasi sicuramnete (purtroppo) da combustibile fossile, il combustibile fossile è energia chimica derivante dal carbonio e dall'idrogeno che vengono sintetizzati dalle piante grazie all'energia solare (ma non si farebbe prima ad utilizzare direttamente l'energia solare?) e alla fine l'energia confluisce nella tensione elastica che spinge il corpo a ricadere verso la terra, energia magnetica che trae origine dalle particelle che costituiscono la materia, tutto nasce dalle particelle, il segreto dell'universo è racchiuso nella forza magnetica che spinge le particelle ad aggregarsi.
Giovanni, visti i fatti di cronaca degli ultimi anni, il buon gusto imporrebbe di modificare il tuo nick.
prendiamo un elastico e dendiamolo fino a fargli raggiungere un certo allungamento, l'energia che l'elastico sprigionerà nella contrazione successiva al rilascio delle due estremità o di una di esse corrisponde all'energia potenziale che l'elastico ha accumulato nella fase di allungamento. Analogamente, visto che la materia tende ad aggregarsi, quando separiamo due corpi essi tenderanno a riavvicinarsi in proporzione alla forza magnetica che entrambi i corpi esercitano e della distanza fino a cui li abbiamo portati. Tony aveva ragione, non mi era del tutto chiaro il concetto.
citazione:
forse non ho capito bene, ma se la velocità iniziale è uguale a quella finale e non varia la massa, l'energia cinetica iniziale è uguale a quella finale, quindi il lavoro che è la variazione di energia cinetica non è nullo?
No, il lavoro non è nullo poichè il moto da te descritto è un moto accelerato, vale a dire che che tu devi impiegare energia per mantenere la velocità costante, infatti se cessasse l'erogazione di energia il corpo ricadrebbe al suolo.
Il fatto che la velocità sia costante non implica che non vi sia un'accelerazione se estiste una forza che contrasta il moto.
Scusa la poca chiarezza ma questo è quanto sono riuscito a fare.
Dopodichè si è innescata una disquisizione sulla conservazione dell'energia che a mio parere andrebbe estesa:
Perchè il tuo corpo salga la fune ci vule energia cinetica fornita da un paranco elettrico magari, l'energia elettrica viene fornita quasi sicuramnete (purtroppo) da combustibile fossile, il combustibile fossile è energia chimica derivante dal carbonio e dall'idrogeno che vengono sintetizzati dalle piante grazie all'energia solare (ma non si farebbe prima ad utilizzare direttamente l'energia solare?) e alla fine l'energia confluisce nella tensione elastica che spinge il corpo a ricadere verso la terra, energia magnetica che trae origine dalle particelle che costituiscono la materia, tutto nasce dalle particelle, il segreto dell'universo è racchiuso nella forza magnetica che spinge le particelle ad aggregarsi.
Giovanni, visti i fatti di cronaca degli ultimi anni, il buon gusto imporrebbe di modificare il tuo nick.
il mio nick è frutto di una serie di coincidenze, non ultime che studio ingegneria chimica e che Giovanni e basta esiste già su questo forum...E di cercarmi un nick diverso da uno che contenga il mio nome non me la sento...
x goblin, moderatore:
potrei per favore sapere a quali msg ti riferivi col tuo pur amichevole richiamo del 03/06/2004 : 17:56:08:
"dai ragazzi aprite un altro post con un titolo appropriato!"
non dovrebbe esser gravoso elencarli (ce ne sono stati solo 12 dopo l'originale), e potrebbe servirci per capire ed evitare ripetizioni dell'errore.
grazie.
tony
potrei per favore sapere a quali msg ti riferivi col tuo pur amichevole richiamo del 03/06/2004 : 17:56:08:
"dai ragazzi aprite un altro post con un titolo appropriato!"
non dovrebbe esser gravoso elencarli (ce ne sono stati solo 12 dopo l'originale), e potrebbe servirci per capire ed evitare ripetizioni dell'errore.
grazie.
tony
x tutti:
molti post, ma ...
finora nessuno ha dato una risposta al problema originale di artas (i grassetti sono miei)
ammesso che la formulazione sia corretta (e io non la capisco).
solo un intervento di fireball - 31/05/2004 : 15:46:23
"Credo che il lavoro sia uguale all'energia cinetica. ..."
cita, forse non a proposito, l'energia cinetica, ma poi, secondo me, svicola su altre cose che con essa non c'entrano.
nessun commento su quell' "avendo solo la nozione di energia cinetica"?
ha senso quel problema?
--------------
x cannigo:
cannigo, da un punto di vista poetico è piacevole sentirti parlare di "magnetica" quando ti riferisci all'attrazione gravitazionale tra due corpi.
però, in fisica, il termine è ormai legato al magnetismo, che nulla ha a che fare con la gravitazione, nemmeno come rassomiglianza di equazioni; quindi potrebbe esser mal visto dai più osservanti e fuorviare i più disattenti.
al di fuori della fisica, di magnetico, per me, restano lo sguardo avvincente e la voce di alcune ragazze.
tony magnetizzato
molti post, ma ...
finora nessuno ha dato una risposta al problema originale di artas (i grassetti sono miei)
*quote:
avendo solo la nozione di energia cinetica come si risolve?
un corpo di 700N di peso sale una fune verticale di 10m in 8 sec, quanta potenza sviluppa? [artas]
ammesso che la formulazione sia corretta (e io non la capisco).
solo un intervento di fireball - 31/05/2004 : 15:46:23
"Credo che il lavoro sia uguale all'energia cinetica. ..."
cita, forse non a proposito, l'energia cinetica, ma poi, secondo me, svicola su altre cose che con essa non c'entrano.
nessun commento su quell' "avendo solo la nozione di energia cinetica"?
ha senso quel problema?
--------------
x cannigo:
cannigo, da un punto di vista poetico è piacevole sentirti parlare di "magnetica" quando ti riferisci all'attrazione gravitazionale tra due corpi.
però, in fisica, il termine è ormai legato al magnetismo, che nulla ha a che fare con la gravitazione, nemmeno come rassomiglianza di equazioni; quindi potrebbe esser mal visto dai più osservanti e fuorviare i più disattenti.
al di fuori della fisica, di magnetico, per me, restano lo sguardo avvincente e la voce di alcune ragazze.
tony magnetizzato
La forza gravitazionale altro non è che la forza magnetica che le particelle subatomiche esercitano vicendevolmente e che consente loro di aggregarsi. La forza magnetica delle particelle sommata costituisce la forza magnetica degli atomi i quali a loro volta formano il potenziale magnaetico delle molecole che a loro volta rendono macroscopico il fenomeno gravitazionale che coinvolge i corpi.
Non ho studiato ancora l'argomento, sono fermo alla meccanica, e quindi è una mia teoria, ma anche quando avrò studiato le fesserie che voi altri studenti diligenti avete già studiato sono quasi certo che rimarrò della mia idea.
Per la soluzione mi accontenterei della soluzione di Fireball anche se non l'ho letta perchè se vogliamo fare i pignoli un corpo che sale non sviluppa potenza, semmai l'assorbe
Non ho studiato ancora l'argomento, sono fermo alla meccanica, e quindi è una mia teoria, ma anche quando avrò studiato le fesserie che voi altri studenti diligenti avete già studiato sono quasi certo che rimarrò della mia idea.
Per la soluzione mi accontenterei della soluzione di Fireball anche se non l'ho letta perchè se vogliamo fare i pignoli un corpo che sale non sviluppa potenza, semmai l'assorbe
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