Far cadere 1 gr da 380 metri

miky792
Buongiorno,
scusate sè ho effettuato la domanda in una sezione errata, in tal caso chiedo venia.

siccome sono un ignorante in materia, chiedo a voi esperti:

sè lascio cadere 1 oggetto di peso 1 grammo dall'altezza di 380mt, quale sarà la forza d urto al suo impatto?

grazie per le eventuali risposte, e comunque un grazie anche solo per aver letto la mia domanda :)

buona giornata a tutti! :smt023

Risposte
kobeilprofeta
cosa intendi per forza d'urto? conoscendo la velocitá finale (in realtá non la conosci perché entra in gioco la forza d'attrito dell'aria che non é ininfluente) puoi determinare energia cinetica e quantitá di moto

axpgn
Beh, però si può dire che se non ci fosse la resistenza dell'aria (e altre "magagnette") arriverebbe al suolo con una velocità superiore ai $310\ (km)/h$ ... :D ... peraltro la stessa di un elefante o di un transatlantico ...

miky792
si, scusate questo dimostra la mia infinita ignoranza in merito.

come forza d'urto intendevo forza d'impatto, comunque mi interessa capire sè lascio una biglia di 1 grammo da 380 mt, quando arriva a terra, quanto pesa?
cioe sè mi cade intesta ho l'urto di una biglia di 1 grammo o molto di piu? ... penso che mi potrebbe fare un "pocchino" male, ma mi piacerebbe spiegarlo a mio figlio con dati alla mano :)
grazie ancora per il tempo dedicato!

axpgn
La questione è molto più delicata di quel sembra (almeno per me ... :-D ... qui occorre l'intervento di Faussone o Falco oppure Navigatore o di tutti gli altri che così bene illustrano le tematiche di questa sezione).
La "forza" che "agisce" sul corpo (nel caso ideale in cui si trascuri la resistenza dell'aria e altri "cavilli") è solamente la forza di gravità (che comunemente chiamiamo "peso") la quale a $380\ \text(m)$ di quota o al suolo è "praticamente" la stessa.
Per inciso la forza si misura in Newton (N) non in grammi; il Newton equivale grosso modo alla forza necessaria a sollevare una massa di poco più di $102\ text(g)$.

Il fatto che la forza che agisce sul peso sia sempre la stessa non significa che l'effetto che produce in un eventuale urto sia la stessa qualunque sia la velocità: qui entra in gioco la "quantità di moto" ovvero $m*v$ (massa per velocità); sinceramente io non so spiegarti in cosa consista praticamente, semplicemente prova a pensare ad una mosca e ad un treno che viaggino entrambi a quaranta all'ora, la velocità è la stessa ma la quantità di moto è notevolmente minore nel caso della mosca: quale dei due ti farà meno male in caso d'urto?
In tal caso comunque entra in ballo un altro fattore (oltre alla massa e alla velocità): la durata dell'urto, più è breve, più "male" fa ...

Aggiungo un'ultima cosa: l'energia cinetica del corpo di un grammo che ti cade in testa da 380 metri è pari, più o meno, a quella che occore per alzare di $38\ \text(cm)$ una massa di un chilogrammo.

Spero che qualcuno faccia meglio di me ... :D

Cordialmente, Alex

Faussone
A me pare che Alex abbia già detto molto. Ora non ho tempo di aggiungere altro, qui comunque avevamo parlato pure di urto, forse è utile.

In ogni caso nel caso citato la resistenza dell'aria nel valutare la velocità di arrivo a terra non è trascurabile, come d'altronde ci dice l'esperienza, altrimenti sarebbero guai! ;-)

miky792
grande Alex! ti rigrazio molto del tempo dedicato alla mia richiesta!
grazie mille delle informazioni che mi avete fornito, un tesoro per me.

quindi, per andare in dettaglio, ci vorrebbe una formula per calcolare la forza di impatto in Newton (N), giusto?
in questo modo si riesce a capire effettivamente quanto male potrebbe fare l'oggetto da tale altezza, sé ho ben capito.

anche perche di logica (la mia logica in realtà), una biglia che cade in testa da 1 metro non fa lo stesso danno di una biglia che cade in testa da 100 metri..

grazie ancora.

kobeilprofeta
Miky ti faccio un calcolo molto approssimativo (che non tiene conto dell'attrito dell'aria, che invece (come già detto) non è trascurabile).

Come puoi leggere da wikipedia, se faccio cadere un oggetto da altezza $h$, questo arriva al suolo con velocità $sqrt(2gh)$.
Quindi quando ti viene a colpire in testa, avrà una quantità di moto (che, come ti è già stato accennato, è la grandezza da tenere in considerazione principalmente nel caso di urti) $q=m*v=m*sqrt(2gh)$.

Ora basta sostituire con i dati che interessano a te, quindi:
Se lancio una biglia da 1gr da 1 metro ho: $q=0.001*sqrt(2*9.8*1)=0.0044$
Se lancio una biglia da 1gr da 100 metri ho: $q=0.001*sqrt(2*9.8*100)=0.0442$
Quindi 10 volte maggiore.

In effetti puoi notare che l'altezza è sotto radice, quindi aumentando di 4 volte l'altezza, avrò $sqrt(4)=2$ quindi il doppio della quantità di moto; nel tuo caso l'altezza diventa 100 volte, quindi la quantità di moto è $sqrt(100)=10$ volte la precedente.

Ciao, spero di essere stato utile. :)

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