Fisica I, correzione esercizio
Sempre in preparazione dell'esame sto facendo qualche esercizio trovato qua e la. Visto che nn c'è la soluzione, potete dargli un'occhiata?
Una automobile di massa M=1000 kg fuori controllo esce di strada lungo una rampa di emergenza avente inclinazione di 30 gradi con velocita’ v = 50 km/h.
1. il pilota non frena e non ci sono attriti (interni ed esterni). Qual e’ l'altezza che la macchina raggiunge sulla rampa?
Conservazione dell'energia. Un istante prima che salga è tutta cinetica, mentre nel punto in cui si ferma tutta potenziale, quindi 1/2 mv^2 = h mg sin 30, risolta rispetto ad h.
2. Ipotizzando sulla rampa dun coefficiente di attrito k = 0.5, calcolare nuovamente h.
Qui mi sorge qualche dubbio, nel senso che la soluzione che vedrei al volo è troppo ...semplice! Semplicemente l'attrito si andrebbe ad aggiungere alla forza che rallenta la macchina, ovvero 1/2 mv^2 = h mg sin 30 + mg k, risolta ancora rispetto ad h.
++DUBBIO++
Il mio dubbio nasce dal fatto che essendoci attrito non c'è conservazione dell'energia...
pero è anche vero che nell'istante prima che la macchina salga sulla rampa c'è solo cinetica e niente potenziale o termica, mentre nel momento in cui la macchina si ferma tutta la cinetica si è tramutata in un mix di termica e potenziale, quindi a me nn interessa che si conservi o sapere quanta di una e dell'altra. Sono le 3 del resto
3. prima di uscire di strada la macchina urta (anaelasticamente) contro un barriera di protezione di massa m = 200 kg. Calcolare ancora h, considerando che vi è ancora attrito sulla rampa.
urto anaelastico, nn c'è conservazione di cinetica, ma c'è di quantita di moto, quindi poichè la variazione della quantità di moto P è nulla, allora Mv = V(m + M), con V velocità del sistema dopo l'urto.
++DUBBIO++
nell'urto anaelastico i corpi non rimangono attaccati? Questo nn significa, quindi, che la macchina la sfonda e se la trascina dietro? ...e che quindi, dopo, nel calcolo di h la massa è M + m? Anche perchè se la macchina, sfondandola, la facesse volare via, probabilmente sarebbe elastico e ci sarebbe conservazione di energia cinetica nel sistema. Mah, dubbi delle 3 del mattino.
Se mi illuminate sui dubbi della 2 e della 3 ve ne sarei grato
graZie
Una automobile di massa M=1000 kg fuori controllo esce di strada lungo una rampa di emergenza avente inclinazione di 30 gradi con velocita’ v = 50 km/h.
1. il pilota non frena e non ci sono attriti (interni ed esterni). Qual e’ l'altezza che la macchina raggiunge sulla rampa?
Conservazione dell'energia. Un istante prima che salga è tutta cinetica, mentre nel punto in cui si ferma tutta potenziale, quindi 1/2 mv^2 = h mg sin 30, risolta rispetto ad h.
2. Ipotizzando sulla rampa dun coefficiente di attrito k = 0.5, calcolare nuovamente h.
Qui mi sorge qualche dubbio, nel senso che la soluzione che vedrei al volo è troppo ...semplice! Semplicemente l'attrito si andrebbe ad aggiungere alla forza che rallenta la macchina, ovvero 1/2 mv^2 = h mg sin 30 + mg k, risolta ancora rispetto ad h.
++DUBBIO++
Il mio dubbio nasce dal fatto che essendoci attrito non c'è conservazione dell'energia...
pero è anche vero che nell'istante prima che la macchina salga sulla rampa c'è solo cinetica e niente potenziale o termica, mentre nel momento in cui la macchina si ferma tutta la cinetica si è tramutata in un mix di termica e potenziale, quindi a me nn interessa che si conservi o sapere quanta di una e dell'altra. Sono le 3 del resto
3. prima di uscire di strada la macchina urta (anaelasticamente) contro un barriera di protezione di massa m = 200 kg. Calcolare ancora h, considerando che vi è ancora attrito sulla rampa.
urto anaelastico, nn c'è conservazione di cinetica, ma c'è di quantita di moto, quindi poichè la variazione della quantità di moto P è nulla, allora Mv = V(m + M), con V velocità del sistema dopo l'urto.
++DUBBIO++
nell'urto anaelastico i corpi non rimangono attaccati? Questo nn significa, quindi, che la macchina la sfonda e se la trascina dietro? ...e che quindi, dopo, nel calcolo di h la massa è M + m? Anche perchè se la macchina, sfondandola, la facesse volare via, probabilmente sarebbe elastico e ci sarebbe conservazione di energia cinetica nel sistema. Mah, dubbi delle 3 del mattino.
Se mi illuminate sui dubbi della 2 e della 3 ve ne sarei grato
graZie
Risposte
Il primo punto ovviamente richiede la conservazione dell'energia meccanica e se $h$ è l'altezza, il tuo conto va bene se non fosse che l'hai moltiplicata per il seno dell'angolo, infatti non ci vuole.
Per il secondo punto basta che prendi un sistema un pò più grande ed includa anche l'ambiente circostante per poter comunque utilizzare il principio di conservazione dell'energia: $K=U+E_{th}: E_{th}=F_a\cdot s=F_ah/\sin\theta$
Adesso si che ci vuole il seno... $mgk$ cosa sarebbe poi? Ha qualche significato fisico particolare?
Per l'ultimo punto fai esattamente così, trovi la velocità che il nuovo corpo, formato dall'auto e dalla barriera, ha all'inizio della rampa, poi usi lo stesso procedimento , ricordando , come dici, che la massa adesso è la somma delle 2...
Per il secondo punto basta che prendi un sistema un pò più grande ed includa anche l'ambiente circostante per poter comunque utilizzare il principio di conservazione dell'energia: $K=U+E_{th}: E_{th}=F_a\cdot s=F_ah/\sin\theta$
Adesso si che ci vuole il seno... $mgk$ cosa sarebbe poi? Ha qualche significato fisico particolare?
Per l'ultimo punto fai esattamente così, trovi la velocità che il nuovo corpo, formato dall'auto e dalla barriera, ha all'inizio della rampa, poi usi lo stesso procedimento , ricordando , come dici, che la massa adesso è la somma delle 2...
Nella seconda parte $F_ah/\sin\theta$ indica l'energia della forza di attrito?
Si, certo
La seconda parte nn mi è proprio chiarissima... posto $K = U + F_a$
Come arrivo a dire che l'energia della forza di attrito $F_a = h/\sin\theta$ ?
Come arrivo a dire che l'energia della forza di attrito $F_a = h/\sin\theta$ ?
Io non ho scritto quello, leggi bene... Cmq l'energia che viene dissipata dall'attrito è uguale al lavoro che la forza di attrito fa sul blocco, quindi se $F_a$ è la forza di attrito il lavoro è $F\cdot s$, visto che la forza è costante, poi per relazioni geometriche, essendo $s$ lo spazio percorso lungo il piano, si ha che $s=h/\sin\theta$ tutto qui.
Ti ringrazio. Avevo inizialmente letto male e pensato che l'energia termica fosse h/sin, perciò ero rimasto 
Di niente. Ciao 
Ma in $F_ah/\sin\theta$ come recupero il valore di h? 
Beh, solo alla fine lo farai... $h$ è l'incognita...
sisi ho risolto infatti K = U + T
e poi alla fine ho rigirato tutto in funzione di h
ora vado a fare una passeggiata perche se no scoppio
grazie di tutto il supporto
e poi alla fine ho rigirato tutto in funzione di h
ora vado a fare una passeggiata perche se no scoppio
grazie di tutto il supporto
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