Il giro della morte
Buon pomeriggio.
Un motociclista sta eseguendo il giro della morte. Quando passa per il punto più alto della pista (r= 10m) ha una velocità di 10 m/s. La massa totale del motociclista è di 405 kg. Trascurando l'attrito e la resistenza dell'aria e supponendo che il motociclista disinnesti il motore quando passa per il punto più alto della pista si determini:
1) La velocità quando la moto raggiunge il punto più basso
2) La forza normale nel punto più basso.
_______________________________________________________________________________________________________
Io ho svolto l'esercizio tramite la conservazione dell'enerigia meccanica, dato che nel disegno erano fornite anche le quote del punto più alto e del punto più basso del "cerchio della morte".
Ho dei dubbi riguardo a quando vanno considerate le reazioni normali della moto sul cerchio.
Per esempio nel punto 2) l'equilibrio delle forze per calcolare poi $N$ è
$\sum F_y=N-mg= m v^2/r$
E nel punto più alto invece come sarebbe l'equilibrio? Grazie.
Inoltre volevo chiedere come mai si fa la precisazione che la moto viene spenta?
Un motociclista sta eseguendo il giro della morte. Quando passa per il punto più alto della pista (r= 10m) ha una velocità di 10 m/s. La massa totale del motociclista è di 405 kg. Trascurando l'attrito e la resistenza dell'aria e supponendo che il motociclista disinnesti il motore quando passa per il punto più alto della pista si determini:
1) La velocità quando la moto raggiunge il punto più basso
2) La forza normale nel punto più basso.
_______________________________________________________________________________________________________
Io ho svolto l'esercizio tramite la conservazione dell'enerigia meccanica, dato che nel disegno erano fornite anche le quote del punto più alto e del punto più basso del "cerchio della morte".
Ho dei dubbi riguardo a quando vanno considerate le reazioni normali della moto sul cerchio.
Per esempio nel punto 2) l'equilibrio delle forze per calcolare poi $N$ è
$\sum F_y=N-mg= m v^2/r$
E nel punto più alto invece come sarebbe l'equilibrio? Grazie.
Inoltre volevo chiedere come mai si fa la precisazione che la moto viene spenta?
Risposte
La moto va spenta in modo che l'aumento della sua velocita sia dovuto solo alla diminuzione di energia potenziale senza altre cause esterne: bruciando combustibile si introdurrebbe energia ulteriore. In altre parole, se il pilota accelerasse col gas, non varrebbe piu' l'equazione $mgDeltah=DeltaE_k$, perche ti mancherebbe appunto il termine aggiuntivo dovuto all'energia del motore.
Nel punto piu' alto, l'equilibrio delle forze si scrive $N+mg=mv^2/r$: la reazione e la forza peso sono dirette allo stesso modo. Infatti, da qui noti che $N=mv^2/r-mg$, cioe' la reazione diminuisce perche' la moto, nel punto piu' alto tende a distaccarsi dalla guida, dando luogo a una reazione di modulo minore rispetto a quella che hai nel punto piu basso, dove oltre alla forza centrifuga c'e' anche il peso della moto.
Nel punto piu' alto, l'equilibrio delle forze si scrive $N+mg=mv^2/r$: la reazione e la forza peso sono dirette allo stesso modo. Infatti, da qui noti che $N=mv^2/r-mg$, cioe' la reazione diminuisce perche' la moto, nel punto piu' alto tende a distaccarsi dalla guida, dando luogo a una reazione di modulo minore rispetto a quella che hai nel punto piu basso, dove oltre alla forza centrifuga c'e' anche il peso della moto.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo