FISICA 1

nikolasboy
ciao a tutti vorrei sapere come ho svolti il seguente esercizio:

1)Un blocco di 250 g è lasciato cadere su una molla disposta verticalmente con costante elastica k=250 N/m.Il blocco comprime la molla di x =12 cm e ssi ferma.Durante la compressione della molla,quale lavoro viene svolto dalla forza di gravità e quale lavoro viene svolto dalla forza elstica.Qual'è la velocità del blocco nell'istante in cui ha toccaato la molla? Se raddoppia la velocità di impatto quale diventa la compressione massima della molla?

- Allora il lavoro svolto dalla forza di gravità non sn riuscito a calcolarlo mentre quello della forza elatica l'ho trovaato come w=-1/2kx(quadro)f ed invece con w=1/2mv(quadro)f ho clcolato la velocità del blocco nell'istante in cui haa toccato la molla.poi come faccio a calcolare la compressione dellaa molla rddoppiando la velocità?


fatemi sapere se ho svolto bene

Risposte
remo2
il lavoro della molla è ok...quello della forza peso dovrebbe coincidere...non vorrei dire cavolate ma,se c'è l'equilibrio:
$F_e=F_r$

remo2
la velocità al momento dell'urto la ricaverei così:

$1/2*m*v^2=1/2*k*x^2$....


e sempre con la stessa relazione poi ti trovi la compressione(cioè $x$)della molla se il blocco avesse velocità doppia...

Manuk1
Come dice remo la velocità con cui il blocco arriva sulla molla si ricava dalla formula $1/2mv^2=1/2kx^2$ ma tutto il problema è risolvibile sfruttando la conservazione dell'energia meccanica.
Il lavoro della forza peso credo sia calcolabile con il teorema dell'energia cinetica (considerando che alla massima compressione il corpo è fermo).

Per la compressione massima nel caso di velocità doppia basta sostituire a $v$, $2*v$ nella formula $1/2mv^2=1/2kx^2$ e risolvere rispetto a $x$.

Ciao

Maurizio Zani
Al momento dell'urto l'energia è solo cinetica; al termine della compressione (ovvero quando la massa si ferma) si ha sia energia elastica sia energia potenziale, e dalla conservazione dell'energia meccanica si ottiene $1/2mv^2=1/2kx^2-mgx$

remo2
cmq mi sembra che non gli interessi nei calcoli questa relazione...una curiosità,
per mgx cosa intendiamo?se è un'energia potenziale, x dovrebbe essere una quota,ma se non sbaglio con x si intende la compressione della molla,quanto si è "accorciata"...non è la distanza dal terreno del corpo...no?

Manuk1
Dipende dal sistema di riferimento scelto. Se la quota "zero" coincide con l'estremo superiore della molla o con la quota corrispondente alla massima compressione. In quest'ultimo caso l'energia potenziale del corpo quando esso raggiunge l'estremo superiore della molla è proprio $mgx$.

Maurizio Zani
"remo":
cmq mi sembra che non gli interessi nei calcoli questa relazione...una curiosità,
per mgx cosa intendiamo?se è un'energia potenziale, x dovrebbe essere una quota,ma se non sbaglio con x si intende la compressione della molla,quanto si è "accorciata"...non è la distanza dal terreno del corpo...no?

Ha chiesto "Qual'è la velocità del blocco nell'istante in cui ha toccato la molla?"

remo2
quindi dici di ricavare la velocità dalla relazione da te data?
non riesco a capire perchè...se pongo lo 0 alla max compressione,mgx è l'energia potenziale del corpo all'altezza in cui tocca la molla...ma non c'è ancora energia elastica.e se poniamo lo 0 zero sempre li,quando il sistema è in equilibrio non c'è energia potenziale...elastica

remo2
ho capito forse...con mgx intendi l'energia necessaria per far si che il corpo rimanga in quella posizione?

cavallipurosangue
Murizio ha ragione. :wink:

Se prendi come zero per l'energia potenziale il punto superiore della molla scarica, allora all'inizio c'è solo energia cinetica, mentre dopo c'è sia energia elastica che potenziale (negativa ovviamente). Se si prende come dice remo lo zero alla max compressione della molla, allora aal'inizio ci sarà la stessa enegia cinetica di prima, ma anche l'opposto dell'energia potenziale di prima; mentre dopo solo energia elastica. Sostanzialmente però le realzioni sono le stesse... :-D

remo2
ok,quindi è solo una questione di segni...

cavallipurosangue
Eh si... :wink:

remo2
riassuntivamente sia la velocità sia la compressione nel caso di $2v$ la trova con questa(lo 0 alla max compressione):

$1/2*m*v^2+m*g*x=1/2*k*x^2$


a questo punto però ho un dubbio,il lavoro della forza peso è dato da $m*g*x$ ?

Manuk1
Direi di sì... forza per spostamento, che in questo caso sono diretti nella stessa direzione (verticale).
Ciao

remo2
più che altro direi variazione di energia...all'istante in cui tocca la molla vale $mgx$ e all'equilibrio è 0...da qui il resto
cambiando il riferimento è lo stesso,e verrebbe
$L=0-(-mgx)=mgx$

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