Problema Dinamica
Ho riscontrato problematiche con questo esercizio:
Un blocco di massa 3.5 kg è spinto via da una molla compressa avente una costante elastica di 640 N/m. Distaccatosi dalla molla una volta che essa ha raggiunto la posizione di riposo, il blocco viaggia su una superficie orizzontale con coefficiente di attrito dinamico 0.25 fino a fermarsi alla distanza di 7.8 m.
(a) Quanta energia meccanica è stata dissipata in energia termica dalla forza di attrito per far arrestare il blocco?
(b) Quale è stata la massima energia cinetica del blocco?
(c) Di quanto era compressa inizialmente la molla?
Fin dal primo punto ho alcuni problemi in termini di impostazione della uguaglianza $ Lc = -DeltaU; L nc = Ef - Ei $...come posso risolvere?
Un blocco di massa 3.5 kg è spinto via da una molla compressa avente una costante elastica di 640 N/m. Distaccatosi dalla molla una volta che essa ha raggiunto la posizione di riposo, il blocco viaggia su una superficie orizzontale con coefficiente di attrito dinamico 0.25 fino a fermarsi alla distanza di 7.8 m.
(a) Quanta energia meccanica è stata dissipata in energia termica dalla forza di attrito per far arrestare il blocco?
(b) Quale è stata la massima energia cinetica del blocco?
(c) Di quanto era compressa inizialmente la molla?
Fin dal primo punto ho alcuni problemi in termini di impostazione della uguaglianza $ Lc = -DeltaU; L nc = Ef - Ei $...come posso risolvere?
Risposte
Non so cosa siano quelle formulette, ma applicare le formule senza ragionare sul problema e' deleterio.
Ragiona: il corpo si ferma perche la forza d'attrito dissipa l'energia che si trasforma in calore (i puristi direbbero che l'attrito fa aumentare la temperatura del corpo e a causa della differenza di temperatura tra corpo e ambiente, vi e' una cessione di calore tra il corpo e l'ambiente, ma qui non importa).
Per il punto (2), siccome l'unica forza che compie lavoro sul corpo e' l'attrito, questa forza sara' la causa della variazione di energia cinetica.
Per il punto (3): l'energia cinetica che aveva il corpo nel momento in cui abbandona la molla viene dalla molla stessa (che ce l'aveva in forma di energia potenziale). Quindi?
Ragiona: il corpo si ferma perche la forza d'attrito dissipa l'energia che si trasforma in calore (i puristi direbbero che l'attrito fa aumentare la temperatura del corpo e a causa della differenza di temperatura tra corpo e ambiente, vi e' una cessione di calore tra il corpo e l'ambiente, ma qui non importa).
Per il punto (2), siccome l'unica forza che compie lavoro sul corpo e' l'attrito, questa forza sara' la causa della variazione di energia cinetica.
Per il punto (3): l'energia cinetica che aveva il corpo nel momento in cui abbandona la molla viene dalla molla stessa (che ce l'aveva in forma di energia potenziale). Quindi?
Riguardo il primo punto, studiando la variazione di energia meccanica ottengo che quest'ultima, dissipata, corrisponde proprio all'Energia potenziale elastica cioé: $ 1/2 k x^2 $
Con quella "formuletta" che ho indicato all'inizio volevo intendere che proprio questa energia dissipata è uguale al $ L nc $ cioè, in questo caso, $ 1/2 k x^2 = mud*mg*Deltax $ (anche se sono abbastanza indeciso riguardo la questione segni); Da tale risultato come ne esco?
Con quella "formuletta" che ho indicato all'inizio volevo intendere che proprio questa energia dissipata è uguale al $ L nc $ cioè, in questo caso, $ 1/2 k x^2 = mud*mg*Deltax $ (anche se sono abbastanza indeciso riguardo la questione segni); Da tale risultato come ne esco?
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