Problema cinematica: treni in movimento
Recentemente mi sono trovato ad affrontare
un esercizio di cinematica apparentemente
semplice che però mi ha creato un po di
problemi e tutt'ora anche con la soluzione mi
trovo in difficoltá per la poca chiarezza.
I conducenti di due treni, che viaggiano
alle velocità v1=100km/h e v2=70km/h, si
accorgono di trovarsi sullo stesso binario
l’uno in direzione dell’altro. Nell’istante in
cui la distanza è D = 2km essi azionano
contemporaneamente i freni dei loro
convogli. Ipotizzando che la decelerazione
sia uguale per i due treni, si determini il
suo valore minimo Amin che permette di
evitare la collisione.
Tentato di risolvere in svariati modi senza mai
arrivare a quello corretto
Se qualcuno potesse risolvere il problema con
passaggi dettagliati mi sarebbe molto di aiuto.
vi ri grazio anticipatamente.
un esercizio di cinematica apparentemente
semplice che però mi ha creato un po di
problemi e tutt'ora anche con la soluzione mi
trovo in difficoltá per la poca chiarezza.
I conducenti di due treni, che viaggiano
alle velocità v1=100km/h e v2=70km/h, si
accorgono di trovarsi sullo stesso binario
l’uno in direzione dell’altro. Nell’istante in
cui la distanza è D = 2km essi azionano
contemporaneamente i freni dei loro
convogli. Ipotizzando che la decelerazione
sia uguale per i due treni, si determini il
suo valore minimo Amin che permette di
evitare la collisione.
Tentato di risolvere in svariati modi senza mai
arrivare a quello corretto
Se qualcuno potesse risolvere il problema con
passaggi dettagliati mi sarebbe molto di aiuto.
vi ri grazio anticipatamente.
Risposte
Le durate delle due decelerazioni sono $0=v_1-at_1\ =>\ t_1=v_1/a$ e $0=v_2-at_2\ =>\ t_2=v_2/a$.
Utilizzando l'altra equazione del modo abbiamo che $d_1=v_1t_1-(at_1^2)/2$ e $d_2=v_2t_2-(at_2^2)/2$ e sappiamo anche che $d_1+d_2=2000$ perciò $2000=v_1t_1-(at_1^2)/2+v_2t_2-(at_2^2)/2$ e sostituendo $t_1$ e $t_2$ otteniamo $2000=v_1(v_1/a)-(a(v_1/a)^2)/2+v_2(v_2/a)-(a(v_2/a)^2)/2=v_1^2/a-(v_1^2)/(2a)+v_2^2/a-(v_2^2)/(2a)=(v_1^2)/(2a)+(v_2^2)/(2a)$ e quindi $a=(v_1^2+v_2^2)/(4000)$ ... inserisci le velocità (in m/s) ed hai finito ...
Cordialmente, Alex
Utilizzando l'altra equazione del modo abbiamo che $d_1=v_1t_1-(at_1^2)/2$ e $d_2=v_2t_2-(at_2^2)/2$ e sappiamo anche che $d_1+d_2=2000$ perciò $2000=v_1t_1-(at_1^2)/2+v_2t_2-(at_2^2)/2$ e sostituendo $t_1$ e $t_2$ otteniamo $2000=v_1(v_1/a)-(a(v_1/a)^2)/2+v_2(v_2/a)-(a(v_2/a)^2)/2=v_1^2/a-(v_1^2)/(2a)+v_2^2/a-(v_2^2)/(2a)=(v_1^2)/(2a)+(v_2^2)/(2a)$ e quindi $a=(v_1^2+v_2^2)/(4000)$ ... inserisci le velocità (in m/s) ed hai finito ...
Cordialmente, Alex