ESERCIZIO FISICA CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA
Ciao a tutti ho qualche problema con questo esercizio di fisica, c'è qualcuno che può darmi un aiuto? Grazie 1000!
Un'automobile viaggia su una strada orizzontale a 50 km/h e si arresta frenando in 28 m. Supponendo che i freni applichino la stessa forza anche su una strada in discesa con la pendenza del 9%, quale sarebbe la distanza di arresto dell'auto?
[risposta:38 m]
Un'automobile viaggia su una strada orizzontale a 50 km/h e si arresta frenando in 28 m. Supponendo che i freni applichino la stessa forza anche su una strada in discesa con la pendenza del 9%, quale sarebbe la distanza di arresto dell'auto?
[risposta:38 m]
Risposte
Dove è che ti blocchi?
Hai iniziato almeno a calcolare la forza che esercitano i freni?
Hai iniziato almeno a calcolare la forza che esercitano i freni?
Sì ho calcolato la decelerazione che permette all'auto di fermarsi e mi risulta a=3,45. Poi quando l'auto si trova in discesa faccio la componente parrallela al piano inclinato della forza frenante e la uguaglio all'energia cinetica K=1/2*m*v^2
+ la componente parallela al piano della forza peso...
+ la componente parallela al piano della forza peso...
Per risolvere quest'esercizio non si deve considerare la conservazione dell'energia, in quanto non è un sistema conservativo (la macchia frena per attrito).
mettendo a sistema $ v-a t = 0$ e $s = vt - 1/2 at^2$ potrai calcolarti il valore dell'accelerazione( $a=1/2 v^2/s$ quindi $F_1=1/2 mv^2/s$ ). nel caso in cui ci sia la pendenza allora si sommerà vettorialmente un altra forza, la componente della forza di gravità proiettata sul piano dove avviene il moto $F_2=- mg \cdot \sin \theta$, la forza risultante sarà quindi $F_1 +F_2 = ma_2$ la m verrà semplificata, ed avrai il valore di $a_2$. quindi ti potrai calcolare attraverso il sistema che hai usato prima il valore di $s_2$.
P.S.
Attenzione ai segni, anche se sono solo una convenzione
mettendo a sistema $ v-a t = 0$ e $s = vt - 1/2 at^2$ potrai calcolarti il valore dell'accelerazione( $a=1/2 v^2/s$ quindi $F_1=1/2 mv^2/s$ ). nel caso in cui ci sia la pendenza allora si sommerà vettorialmente un altra forza, la componente della forza di gravità proiettata sul piano dove avviene il moto $F_2=- mg \cdot \sin \theta$, la forza risultante sarà quindi $F_1 +F_2 = ma_2$ la m verrà semplificata, ed avrai il valore di $a_2$. quindi ti potrai calcolare attraverso il sistema che hai usato prima il valore di $s_2$.
P.S.
Attenzione ai segni, anche se sono solo una convenzione
"sofia":
Sì ho calcolato la decelerazione che permette all'auto di fermarsi e mi risulta a=3,45. Poi quando l'auto si trova in discesa faccio la componente parrallela al piano inclinato della forza frenante e la uguaglio all'energia cinetica K=1/2*m*v^2
+ la componente parallela al piano della forza peso...
Un po' confuso come ragionamento.
Dici di uguagliare una forza a un'energia.
Segui le mie direttive.
Calcola la forza che esercitano i freni, impostando la conservazione con i primi dati che ti dà il problema.
$1/2mv^2=F_a*Deltad$
Dopodichè ti tocca immaginare l'auto che frena su un piano inclinato.
Ma questa forza che si oppone al moto no è sola, c'è la ocmponente della forza peso parallela al paino.
Se fai un disegno, ti accorgi che queste due forze hanno verso oppost, pertanto devi trovare la risultante delle due e procedere per calcolare quanto spazio deve percorrere l'auto in frenata, usando se vuoi sempre la conservazione.
Ti è chiaro?
Ciao, buon weekend.
Non credo che si possa lavorare con la conservazione... per il semplice motivo che non si conserva
nel primo sistema l'energia dissipata è K
nel secondo è K + U
nel primo sistema l'energia dissipata è K
nel secondo è K + U
"Tannu":
Non credo che si possa lavorare con la conservazione... per il semplice motivo che non si conserva
nel primo sistema l'energia dissipata è K
nel secondo è K + U
Non ho detto conservazione dell'energia meccanica, infatti.
"+Steven+":
[quote="Tannu"]Non credo che si possa lavorare con la conservazione... per il semplice motivo che non si conserva
nel primo sistema l'energia dissipata è K
nel secondo è K + U
Non ho detto conservazione dell'energia meccanica, infatti.[/quote]
di cosa?
Intendo la conservazione dell'energia del sistema isolato.
Ovvero energia termica a causa dell'attrito uguagliata all'energia cinetica iniziale.
Si può anche interpretare mediante il teorema dell'energia cinetica, o forze vive.
Ovvero energia termica a causa dell'attrito uguagliata all'energia cinetica iniziale.
Si può anche interpretare mediante il teorema dell'energia cinetica, o forze vive.
ok ok ... idealizzimo che tutta l'energia cinetica nel sistema 1) diventi calore (effettivamente non si conserva, quindi da qualche parte va) quindi $K_1= L_(nc)$, nel sistema 2) la variazione di energia cinetica non sarà tutta dispersa in calore essendo $K_i -K_f = L_c + L_(nc)$ in questo caso il lavoro delle forze non conservative è diverso da 0... ed è proprio uguale alla variazione dell'enegia potenziale U
"Tannu":
Non è sbagliato quello che hai detto.... ma non è chiaro il modo in cui possa questo aiutarti a risolvere il problema.
Questo problema in realtà è una banale applicazione di equazioni di cinetica e Dinamica.
in effetti hai ragione nel sostenere la conservazione...in fisica l'utilizzo di forze è ormai antiquato, il formalismo di Newton è morto.
Allora, trovo la forza che i freni esercitano con il teorema delle forze vive che ho anche scritto.
Dopodichè trovo la risultante delle forze sul piano inclinato, chiamiamola $R$ dove vale
$R=F_a-P*sintheta$ (la risultante)
Una volta trovata R, applico nuovamente la conservazione in questo modo
$1/2mv^2=RDeltad$ con incognita $Deltad$
La conservazione aiuta molto a volte, ma dire che l'utilizzo delle forze in fisica è antiquato è un tantino eccessivo, credo.
TUTTI GLI INTERVENTI SUL FORMALISMO NEWTONIANO E QUELLO LAGRANGIANO (NON INERENTI AL PROBLEMA) SONO STATI SPOSTATI NEL SEGUENTE TOPIC:
https://www.matematicamente.it/f/viewtopic.php?t=22513
siete (siamo) tutti invitati a proseguire lì la discussione iniziata da Tannu e Cavallipurosangue
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