Problema sull'energia

diavolofurioso
Un paracadutista di 80 kg salta da un aeroplano ad una altezza di 1000 m e apre il paracadute a una altezza di 200m. Assumendo che la forza totale sul paracadutista rimanga costante al valore di 50 N col paracadute chiuso e costante a 3600N col paracadute aperto, qual è la velocità del paracadutista quando atterra?

Sapreste aiutarmi?
Non ho il risultato, ma più che altro vorrei capire il principio fisico da utilizzare, insomma se dovessi spiegare tale problema in una prova scritta, cosa dovrei scrivere?

Risposte
brunoliegibastaliegi
Sul paracadutista hai la forza di gravità che agisce $F_p = m*g$ e la forza contraria di $F = 50N$ .
La forza totale agente sarà quindi, dai 1000m ai 200m di
$F_1 = F_p - F$

Entrambe le forze agenti sono costanti, dirette lungo l'asse $y$ , quindi ammettono potenziale, in questo caso, sarà per entrambe $\Delta U = F * \Delta y$ .
Supponendo di non avere attriti e tralasciando le forze di inerzia (a quanto ho capito, consideri l'attrito come forza costante), quindi considerando il paracadutista un punto materiale, allora l'energia meccanica totale si conserva, da cui:
$\Delta E_k = \Delta U$
Noto $\Delta E_k = 1/2 m(v_200)^2$
Calcoli prima il $\Delta U$ fra 1000 e 200 m ( $\Delta y = 800$) usando come forza $F_1$
Ora, nota la velocità a 200m, applichi lo stesso procedimento fra 200m e 0 ( $\Delta y = 800$), usando come nuova forza per il calcolo del potenziale $F_2 = F_p - 3600$

ed hai un $\Delta E_k = 1/2m(v_0)^2 - 1/2 m(v_200)^2$ da cui ricavi $v_0$ ossia la velocità al suolo!

wnvl
Devi calcolare l'accelerazione tra 0 e 200m e tra 200m e 1000m.

0 - 200m:
ma=G-F
80kg*a=80kg*9.81m/s^2- 50 N
a=???

200m - 1000m:
a=???

Con queste accelerazioni puoi calcolare la velocità dopo 1000m.

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