Problema di fisica con molla ed energia
Salve a tutti,
stavo cercando di risolvere questo problema di fisica ma purtroppo sono rimasto bloccato.
Ho già risolto i punti 1, 2 e 3 ma non riesco proprio a capire come fare il 4.
Un blocco di massa $m1 = 3 kg$ scorre su un piano inclinato liscio. Esso è collegato tramite una fune inestensibile ed una carrucola di massa trascurabile ad un secondo blocco di massa $m2 = 2 kg$, che si muove lungo l'asse verticale y, sospeso dalla fune, per effetto della forza di gravità. Il blocco m1 è anche collegato a una molla di costante elastica $k = 20 N/m$. L'inclinazione del piano è $z = 30°$. Inizialmente le due masse sono ferme, con la massa m1 in posizione x=0 sul piano inclinato, nella quale la molla ha la sua lunghezza di riposo.
Determinare:
1. L'accelerazione iniziale di m1
2. Il lavoro complessivo fatto dalle forze peso quando la molla si è allungata della quantità x1 = 0.2 m
3. La velocità delle due masse in quella posizione .
4. Si calcoli la posizione di massima estensione della molla e l'accelerazione di m1 in quella posizione.
Il libro da come soluzione di 4 x2=$(2g/k)(m2 - m1sen(z))$, tuttavia non ho proprio idea di come ci arrivi.
Allego di seguito un'immagine che rappresenta il problema.
Grazie in anticipo e buona serata.
stavo cercando di risolvere questo problema di fisica ma purtroppo sono rimasto bloccato.
Ho già risolto i punti 1, 2 e 3 ma non riesco proprio a capire come fare il 4.
Un blocco di massa $m1 = 3 kg$ scorre su un piano inclinato liscio. Esso è collegato tramite una fune inestensibile ed una carrucola di massa trascurabile ad un secondo blocco di massa $m2 = 2 kg$, che si muove lungo l'asse verticale y, sospeso dalla fune, per effetto della forza di gravità. Il blocco m1 è anche collegato a una molla di costante elastica $k = 20 N/m$. L'inclinazione del piano è $z = 30°$. Inizialmente le due masse sono ferme, con la massa m1 in posizione x=0 sul piano inclinato, nella quale la molla ha la sua lunghezza di riposo.
Determinare:
1. L'accelerazione iniziale di m1
2. Il lavoro complessivo fatto dalle forze peso quando la molla si è allungata della quantità x1 = 0.2 m
3. La velocità delle due masse in quella posizione .
4. Si calcoli la posizione di massima estensione della molla e l'accelerazione di m1 in quella posizione.
Il libro da come soluzione di 4 x2=$(2g/k)(m2 - m1sen(z))$, tuttavia non ho proprio idea di come ci arrivi.
Allego di seguito un'immagine che rappresenta il problema.
Grazie in anticipo e buona serata.
Risposte
Nel momento di massima estensione della molla le masse sono ferme e l'energia potenziale del sistema, rispetto alla situazione iniziale presa come zero, ha in più il termine elastico $1/2kx^2$ e il termine gravitazionale $m_1gxsin alpha$, e in meno il termine gravitazionale $m_2gx$.
Come mai le due masse sono ferme?
E se le due masse sono ferme, come si trova poi l'accelerazione di m1?
E se le due masse sono ferme, come si trova poi l'accelerazione di m1?
Velocità nulla non vuol dire accelerazione nulla...
"Parlu10":
Come mai le due masse sono ferme?
E se le due masse sono ferme, come si trova poi l'accelerazione di m1?
Se non fossero ferme, l'estensione della molla non sarebbe massima.
Alla massima estensione della molla, conosci tutte le forze in gioco quindi le accelerazioni
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