Fisica meccanica, urti e molle
Una pallina, 1, di massa m1, muovendosi su un piano orizzontale liscio con velocità v01 = 0.5 m/s, urta centralmente una seconda pallina, 2, di massa m2 = 300 g, poggiata sullo stesso piano e in quiete. La pallina 2 è collegata all’estremo libero di una molla ideale di costante elastica K = 2 N/m, disposta lungo la direzione di moto della pallina 1. L’altro estremo della molla è fissato al piano.
Supponendo che l’urto tra le due palline possa essere sia elastico che completamente anelastico, determinare la massa della pallina 1 che rende uguale la massima deformazione della molla (cioè la sua contrazione).
-se l'urto è completamente anelastico le due palline rimangono attaccate e avranno stessa velocità finale.
-se l'urto è elastico si conservano quantità di moto e energia cinetica.
devo determinare m1 in modo tale che dx nel caso dell'urto elastico sia uguale a dx del caso dell'urto compl anelastico.
ho iniziato a ragionare dalla fine, ossia dal momento in cui la pallina m2 viene urtata.
CASO URTO ELASTICO: dopo di esso m2 avrà una certa velocità v2f(=2m1v1i/m1+m2). applico la conservazione dell'energia meccanica. Emecci=1/2m2(v2f)^2 ---- Emeccf=1/2kdx^2
le eguaglio esplicitando dx^2.
CASO URTO COMPLETAMENTE ANELASTICO: dopo di esso m2 avrà una certa vf(=m1v1i/m1+m2). applico la conservazione dell'energia meccanica. Emecci=1/2m2(vf)^2 ---- Emeccf=1/2kdx^2
le eguaglio esplicitano dx^2
a questo punto dovrei eguagliare le due dx^2 ma mi esce un macello! inoltre non ho manco il risultato. E' giusto il procedimento?
Supponendo che l’urto tra le due palline possa essere sia elastico che completamente anelastico, determinare la massa della pallina 1 che rende uguale la massima deformazione della molla (cioè la sua contrazione).
-se l'urto è completamente anelastico le due palline rimangono attaccate e avranno stessa velocità finale.
-se l'urto è elastico si conservano quantità di moto e energia cinetica.
devo determinare m1 in modo tale che dx nel caso dell'urto elastico sia uguale a dx del caso dell'urto compl anelastico.
ho iniziato a ragionare dalla fine, ossia dal momento in cui la pallina m2 viene urtata.
CASO URTO ELASTICO: dopo di esso m2 avrà una certa velocità v2f(=2m1v1i/m1+m2). applico la conservazione dell'energia meccanica. Emecci=1/2m2(v2f)^2 ---- Emeccf=1/2kdx^2
le eguaglio esplicitando dx^2.
CASO URTO COMPLETAMENTE ANELASTICO: dopo di esso m2 avrà una certa vf(=m1v1i/m1+m2). applico la conservazione dell'energia meccanica. Emecci=1/2m2(vf)^2 ---- Emeccf=1/2kdx^2
le eguaglio esplicitano dx^2
a questo punto dovrei eguagliare le due dx^2 ma mi esce un macello! inoltre non ho manco il risultato. E' giusto il procedimento?
Risposte
Direi che puoi lasciar perdere l'energia potenziale della molla, visto che si vuole solo che siano uguali nei due casi.
Nel caso elastico, questa sarà l'energia cinetica della massa 2 (la massa 1 se ne torna indietro),
nel caso anelastico l'energia cinetica delle due masse unite; puoi uguagliare queste, si tratta quindi di trovare la velocità della massa 2 nei due casi, espressa in funzione di m1
Nel caso elastico, questa sarà l'energia cinetica della massa 2 (la massa 1 se ne torna indietro),
nel caso anelastico l'energia cinetica delle due masse unite; puoi uguagliare queste, si tratta quindi di trovare la velocità della massa 2 nei due casi, espressa in funzione di m1