Problema di meccanica (dinamica)

Gregorius2
Buongiorno, vi riporto il testo del problema: in una sua parte non riesco a capire quale sia il ragionamento che porta alla soluzione...

Un'automobile viaggia a 10 m/s lungo un tratto di strada rettilineo orizzontale e urta contro un muretto.
Il tempo d'impatto stimato è di 0,20 s.

a) Sapendo che la massa della macchina è di 1000 kg, calcola la forza media che viene applicata al muretto.

b) Dopo quanto tempo la testa del passeggero andrà a colpire il parabrezza, supposto che si trovi a 50 cm di distanza?
Quanto durerà, quindi, questo impatto?
Se la testa ha una massa di circa 6 kg, quanto si può stimare che valga la forza media subita durante l'urto?


Soluzioni:
a) 50000 N
b) 0,05 s; 0,15 s; 400 N


Ora io sono riuscito a risolvere il punto a:
Ho usato la formula
$ a=(Delta v)/(Delta t)=10/(0,2)=50m/s^2 $

Poi ho moltiplicato questa accelerazione per il valore della massa.
E il risultato è giusto.


Mentre per il punto b come devo ragionare?

Risposte
Gregorius2
Credo di essere arrivato alla soluzione:

Nel momento in cui la macchina ha completato il suo impatto e dunque si è fermata e ha velocità pari a zero, la testa del passeggero continua a procedere in moto rettilineo uniforme, e quindi percorre uno spazio di 0,5 m in 0,05 s.

Il suo impatto dura allora 0,2 s meno 0,05 s, e cioè 0,15 s. Come riportato dalla soluzione fornita con il problema.

Il quesito chiede inoltre di calcolare la forza media subita dalla testa durante l'urto, e per fare questo ho usato la formula F=ma, calcolando l'accelerazione come il rapporto tra la velocità di 10 m/s e il tempo di 0,15 s. Questo valore è 66,67 metri al secondo quadrato. Che moltiplicato per la massa di 6 kg mi dà 400 N.

Il ragionamento è giusto?

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