Problelma difficile (Risolto)

[fk16]

Jane, la cui massa è di 50 kg, deve attraversare un fiume di larghezza D per salvare tarzan che è in pericolo. E' presente un vento contrario alla direzione del moto, che esercita su jane una forza costante F. La liana di lunghezza L forma inizialmente un angolo $alpha$ con la verticale. Se D=50m, F=110N, L=40m e $alpha=50° $. Quale è la velocità minima che deve avere jane all'inizio della sua oscillazione per arrivare sull'altro lato del fiume?...

Ragazzi un altro dato importante è che c'è un'altezza h da dove parte jane a dove deve arrivare.....Non capisco comunque come dovrei procedere.
Grazie in anticipo per gli aiuti.

[fk16]

ragazzi se vi può essere più utile questa è la foto del problema....spero mi possiate dare una mano.....
vai a

[Giuly191]

Puoi scrivere anche i risultati così quando ho tempo provo a farlo? comunque non è facile, ti consiglio di capire bene prima gli altri che hai postato!

[fk16]

allora il risultato è 6,15 m/s

[fk16]

comunque se ti può interessare il problema non è finito li...Il problema prosegue dicendo:
Dopo aver portato a termine l'operazione di recupero jane e tarzan devono tornare indietro, riattraversando il fiume. Qual' è la velocità minima che devono avere per attraversare il fiume all'inizio della loro oscillazione? Si supponga che tarzan abbia una massa di 80 kg.

In questo caso il risultato è 9.87m/s

[Giuly191]

Non è per niente difficile invece.. pensavo a pendoli e moti armonici quando è la solita conservazione dell'energia!
Questo lo puoi risolvere anche tu da solo, quello che ti dico è che, questa volta, nel bilancio energetico devi considerare il lavoro (negativo) della forza non conservativa del vento. Questo lavoro si calcola moltiplicando la forza per lo spostamento parallelo ad essa, quindi orizzontale e quindi D. (se non capisci perchè ricordati che $ W=int_(A)^(B) vec(F)*vec(ds) $ e che quel prodotto nell'integrale è uno scalare!)
Idem per il secondo pezzo, solo che in quel caso la forza del vento compie un lavoro positivo!

[fk16]

ok ora provo a risolvere....grazie mille=).....ti faccio sapere se ho problemi....

[fk16]

ascolta...ma per caso consideri la differenza di altezza che c'è da dove parte jane a dove arriva???

[fk16]

io sto cercando di risolvere facendo $- F D= deltaE$ .L'energia cinetica finale è nulla e quindi da li mi dovrei ricavare la velocità giusto???

[Giuly191]

L'energia cinetica finale può essere, al minimo, nulla (ovviamente non può essere negativa); infatti il testo ti dice di trovare la velocità minima. comunque il procedimento è quello, ricordati dell'energia potenziale della forza peso che all'inizio dà un po' di energia cinetica al sistema!

[fk16]

allora controlla se è giusto così...$- FD=m/2(v^2) +mgh$...comunque quando sta partendo la forza peso non è perpendicolare al moto??quindi il lavoro è nullo no??

[fk16]

non riesco a risolvere queste esercizio....mi stanno salendo i nervi.... ascolta ma come fai a calcolarti la differenza di altezze che c'è tra la posizione finale e quella iniziale???

[Giuly191]

Vai a rileggerti cos'è una forza conservativa (esempio: forza peso) e la domanda che hai fatto dovrebbe trovare risposta!
Per calcolare la variazione di quota dai.. è geometria della scuola media, non dirmi che non ci riesci! Usa le proprietà dei triangoli rettangoli (le funzioni trigonometriche possono darti una mano ).

[fk16]

Allora visto che la forza del vento è l'unica forza non conservativa sarà che $ W(vento)= -deltaU $ quindi ho scritto che $deltaK + deltaU(gravità) +deltaU(vento) =0$....poi per calcolarmi l'altezza che è l'unica incognita che mi serve per trovare la velocità iniziale faccio.....$ s=L cos(alpha)$...quindi $h=L-s$....è giusto così il procedimento? o sbaglio ancora qualcosa????

[Giuly191]

per trovare l'altezza è ok, non è ben capito le altre formule.. cosa sarebbe quel delta U (ven) ? non mi pare esista una variazione di energia potenziale associata alla forza del vento!