Problema di energia e lavoro
Buona sera, ho questo problema che non riesco a risolvere:
C'è una molla (massa trascurabile) fissata ad un muro in posizione orizzontale, costante elastica k=40N; la molla viene colpita da un punto materiale di massa m=0.5kg, e viene compressa di x=30cm.
C'è attrito tra l'oggetto che colpisce la molla e la superficie, ed il coefficiente di attrito dinamico è ų=0.2
Calcolare la velocità del punto materiale nell'istante in cui colpisce la molla.
Grazie in anticipo!!
C'è una molla (massa trascurabile) fissata ad un muro in posizione orizzontale, costante elastica k=40N; la molla viene colpita da un punto materiale di massa m=0.5kg, e viene compressa di x=30cm.
C'è attrito tra l'oggetto che colpisce la molla e la superficie, ed il coefficiente di attrito dinamico è ų=0.2
Calcolare la velocità del punto materiale nell'istante in cui colpisce la molla.
Grazie in anticipo!!
Risposte
Pensa a quali strade ha preso l'energia cinetica dell'oggetto. Non ti dico di più perchè qui si richiede un minimo di impegno dagli utenti del forum
"mgrau":
Pensa a quali strade ha preso l'energia cinetica dell'oggetto. Non ti dico di più perchè qui si richiede un minimo di impegno dagli utenti del forum
Sono rimasto 2 ore a pensarci, non esagero.. studio fisica da 2 settimane, non l'ho mai studiata prima..
Allora, ho scritto le forze che agiscono sull'asse x e y al momento del contatto, ho scritto l'equazione con l'energia cinetica e l'energia potenziale, ma mi ritrovo con 2 incognite (la velocità appunto, e la posizione x), non capisco come gestire la forza di attrito che non è conservativa..
"mgrau":
Pensa a quali strade ha preso l'energia cinetica dell'oggetto. Non ti dico di più perchè qui si richiede un minimo di impegno dagli utenti del forum
L'oggetto parte da un punto sconosciuto e fissando l'origine nel punto in cui l'oggetto tocca la molla (x=0) posso calcolare la forza elastica ma non quella di attrito, perché non so da dove sono partito..
Parte da A (posizione sconosciuta) ed arriva in B (dove incontra la molla)
questo è il ragionamento che faccio io.. evidentemente sbagliato
Allora ti rivelo un piccolo trucco... non metterti a scrivere formule prima di avere un'idea di cosa fare. E l'idea, cerca di fartela ragionando in modo discorsivo: le formule vengono dopo...
Comunque: qui all'inizio abbiamo un oggetto in movimento, ha una certa energia cinetica, che dipende dalla massa (l'abbiamo) e la velocità (è la nostra incognita, ma possiamo usarla lasciandola come simbolo).
Alla fine abbiamo una molla compressa di 30 cm. C'è voluto del lavoro per comprimerla, abbiamo k, quindi questo lo sappiamo. Questo lavoro dev'essere stato a spese dell'energia cinetica. Inoltre l'oggetto è fermo, quindi l'energia cinetica è sparita.
Quindi l'energia cinetica iniziale si è trasformata in: energia elastica della molla (nota) e in lavoro dell'attrito.
Anche questo è noto: non ci serve sapere da dove è partito l'oggetto (non ci chiede la velocità iniziale, ma quella quando tocca la molla). Quindi la forza di attrito (nota) lavora per un tratto noto (30cm).
Infine, l'energia cinetica iniziale risulta la somma di due termini noti, quindi ricavi la velocità.
Ora puoi cominciare a scrivere formule...
Comunque: qui all'inizio abbiamo un oggetto in movimento, ha una certa energia cinetica, che dipende dalla massa (l'abbiamo) e la velocità (è la nostra incognita, ma possiamo usarla lasciandola come simbolo).
Alla fine abbiamo una molla compressa di 30 cm. C'è voluto del lavoro per comprimerla, abbiamo k, quindi questo lo sappiamo. Questo lavoro dev'essere stato a spese dell'energia cinetica. Inoltre l'oggetto è fermo, quindi l'energia cinetica è sparita.
Quindi l'energia cinetica iniziale si è trasformata in: energia elastica della molla (nota) e in lavoro dell'attrito.
Anche questo è noto: non ci serve sapere da dove è partito l'oggetto (non ci chiede la velocità iniziale, ma quella quando tocca la molla). Quindi la forza di attrito (nota) lavora per un tratto noto (30cm).
Infine, l'energia cinetica iniziale risulta la somma di due termini noti, quindi ricavi la velocità.
Ora puoi cominciare a scrivere formule...
"mgrau":
Allora ti rivelo un piccolo trucco... non metterti a scrivere formule prima di avere un'idea di cosa fare. E l'idea, cerca di fartela ragionando in modo discorsivo: le formule vengono dopo...
Comunque: qui all'inizio abbiamo un oggetto in movimento, ha una certa energia cinetica, che dipende dalla massa (l'abbiamo) e la velocità (è la nostra incognita, ma possiamo usarla lasciandola come simbolo).
Alla fine abbiamo una molla compressa di 30 cm. C'è voluto del lavoro per comprimerla, abbiamo k, quindi questo lo sappiamo. Questo lavoro dev'essere stato a spese dell'energia cinetica. Inoltre l'oggetto è fermo, quindi l'energia cinetica è sparita.
Quindi l'energia cinetica iniziale si è trasformata in: energia elastica della molla (nota) e in lavoro dell'attrito.
Anche questo è noto: non ci serve sapere da dove è partito l'oggetto (non ci chiede la velocità iniziale, ma quella quando tocca la molla). Quindi la forza di attrito (nota) lavora per un tratto noto (30cm).
Infine, l'energia cinetica iniziale risulta la somma di due termini noti, quindi ricavi la velocità.
Ora puoi cominciare a scrivere formule...
Grazie mille mi ha chiarito le idee, non avevo pensato al fatto che per comprimere la molla serviva l'energia cinetica!
Unica cosa, ma quindi l'attrito non fa del lavoro anche prima di arrivare alla molla?
"Kris979797":
Unica cosa, ma quindi l'attrito non fa del lavoro anche prima di arrivare alla molla?
Lo fa, ma il problema non te lo chiede
PS Non citare tutto il messaggio nelle risposte. Usa il tasto "rispondi", non "cita", a meno che non serva proprio
Va bene grazie mille.
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