Problemino sulla resistenza dell'aria
sembrava facile ( e lo sarà 
) ma non mi riesce:
un samara (il frutto volante dell'acero!) di 1,21g cade verso il suolo con una velocità costante $1,1 m/s$
a)qual è la forza della resistenza dell'aria esercitata sul samara?
b)se la velocità costante di discesa è maggiore di $1,1 m/s$, la forza di resistenza dell'aria è maggiore, minore o la stessa del punto a? spiega la tua risposta
) ma non mi riesce:un samara (il frutto volante dell'acero!) di 1,21g cade verso il suolo con una velocità costante $1,1 m/s$
a)qual è la forza della resistenza dell'aria esercitata sul samara?
b)se la velocità costante di discesa è maggiore di $1,1 m/s$, la forza di resistenza dell'aria è maggiore, minore o la stessa del punto a? spiega la tua risposta
Risposte
Se la velocità di caduta è costante, allora la resistenza dell'aria imprime, verso l'alto, una acceletazione uguale a quella di gravità.
La forza esercitata dalla resistenza dell'aria è quindi uguale all'accelerazione di gravità moltiplicata per il peso del frutto (con le dovute unità di misura).
La resistenza dell'aria, per basse velocità, mi pare sia proporzionale alla velocità stessa, quindi se la velocità limite aumenta, anche la resistenza dell'aria aumenta.
Dovrebbe essere così.
Fabio
La forza esercitata dalla resistenza dell'aria è quindi uguale all'accelerazione di gravità moltiplicata per il peso del frutto (con le dovute unità di misura).
La resistenza dell'aria, per basse velocità, mi pare sia proporzionale alla velocità stessa, quindi se la velocità limite aumenta, anche la resistenza dell'aria aumenta.
Dovrebbe essere così.
Fabio
Non ci metterei la mano sul fuoco, ma per il secondo quesito io affermerei che la forza dell'aria è uguale, indipendentemente dalla velocità limite. Infatti se il corpo raggiunge un moto rettilineo uniforme, la spinta dell'aria è uguale al peso, indipendentemente dalla grandezza di questa velocità.
Inoltre sapendo la relazione
$mg=kv$ dove k è la costante propria del corpo e v la velocità limite, se quest'ultima aumenta significa che la costante è diminuita, quindi ci mette più tempo a raggiungere una velocità uniforme.
Se k è molto grande, come nel caso di un paracadute, la velocità di regime sarà bassa, ma in ogni caso mg rimane invariato. Se il mio ragionamento è sbagliato vi prego di segnalarmelo. Ciao a tutti.
Inoltre sapendo la relazione
$mg=kv$ dove k è la costante propria del corpo e v la velocità limite, se quest'ultima aumenta significa che la costante è diminuita, quindi ci mette più tempo a raggiungere una velocità uniforme.
Se k è molto grande, come nel caso di un paracadute, la velocità di regime sarà bassa, ma in ogni caso mg rimane invariato. Se il mio ragionamento è sbagliato vi prego di segnalarmelo. Ciao a tutti.
se il moto è rettilineo uniforme, per definizione, la risultante delle forze è nulla. Ciò è vero per ogni velocità. Quindi, se le uniche forze agenti sono il peso e la resistenza, queste saranno sempre una coppia a braccio nullo.
La resistenza aerodinamica è proporzionale al quadrato della velocità, praticamente sempre. La proporzionalità diretta rispetto alla velocità si ha solo in condizioni di flusso laminare, che con i gas non si ottiene praticamente mai (si richiede un numero di Reynolds molto basso), perché hanno una viscosità molto bassa.
La resistenza aerodinamica è proporzionale al quadrato della velocità, praticamente sempre. La proporzionalità diretta rispetto alla velocità si ha solo in condizioni di flusso laminare, che con i gas non si ottiene praticamente mai (si richiede un numero di Reynolds molto basso), perché hanno una viscosità molto bassa.
"+Steven+":
Non ci metterei la mano sul fuoco, ma per il secondo quesito io affermerei che la forza dell'aria è uguale, indipendentemente dalla velocità limite. Infatti se il corpo raggiunge un moto rettilineo uniforme, la spinta dell'aria è uguale al peso, indipendentemente dalla grandezza di questa velocità.
Inoltre sapendo la relazione
$mg=kv$ dove k è la costante propria del corpo e v la velocità limite, se quest'ultima aumenta significa che la costante è diminuita, quindi ci mette più tempo a raggiungere una velocità uniforme.
Se k è molto grande, come nel caso di un paracadute, la velocità di regime sarà bassa, ma in ogni caso mg rimane invariato. Se il mio ragionamento è sbagliato vi prego di segnalarmelo. Ciao a tutti.
Sono d'accordo con Kinder.
Il ragionamento di +Steven+ contiene un piccolo errore.
E' vero che quando viene raggiunta la velocità limite il peso e la resisenza dell'aria sono forze uguali e contrarie (infatti il moto è rettilineo uniforme). Ma proprio per questo se, come chiede la domanda, la velocità in un certo istante è maggiore della velocità limite, significa che la forza dell'aria è maggiore del peso (indipendentemente dalla legge che la esprime, in regime turbolento, laminare o misto).
In quell'istante quindi il corpo sta necessariamente decelerando. Questa conclusione è coerente con il fatto che per raggiungere la velocità limite (partendo da una velocità maggiore) il corpo deve ridurre la sua velocità.
ciao
In quell'istante quindi il corpo sta necessariamente decelerando. Questa conclusione è coerente con il fatto che per raggiungere la velocità limite (partendo da una velocità maggiore) il corpo deve ridurre la sua velocità.
ciao[/quote]
Aspetta non mi torna una cosa... tu dici che siccome l'accelerazione di gravità si riduce fino a scomparire allora la risultante è verso l'alto.. ok fino a qua ci sto.. non capisco quando e perchè il corpo riduce la sua velocità.. intendevi forse l'accelerazione? o hai preso in considerazione anche l'ipotesi che il corpo avesse già una velocità propria prima di essere sottoposto alla caduta libera? grazie ciao
ciao[/quote]
Aspetta non mi torna una cosa... tu dici che siccome l'accelerazione di gravità si riduce fino a scomparire allora la risultante è verso l'alto.. ok fino a qua ci sto.. non capisco quando e perchè il corpo riduce la sua velocità.. intendevi forse l'accelerazione? o hai preso in considerazione anche l'ipotesi che il corpo avesse già una velocità propria prima di essere sottoposto alla caduta libera? grazie ciao
Ma vediamo!
Intando l'accelerazione di gravità $g$ non si riduce ne si aumenta: è l'accelerazione che tutti i corpi hanno se lasciati liberi nei pressi della Terra.
L'esercizio effettivamente chiede cosa succede se il corpo si muove a velocità costante verso il basso maggiore della velocità limite.
Questo significa che per mantenerlo in tale moto è necessaria una forza verso il basso (costante) che si aggiunge al peso perchè se questa forza non ci fosse il corpo (soggetto al solo peso e alla forza dell'aria) avendo all'inizio una velocità maggiore della velocità limite decelererebbe per portarsi alla velocità limite. Pertanto la resistenza dell'aria è maggiore in questo caso che nel caso in cui equilibrava il solo peso proprio.
ciao
Intando l'accelerazione di gravità $g$ non si riduce ne si aumenta: è l'accelerazione che tutti i corpi hanno se lasciati liberi nei pressi della Terra.
L'esercizio effettivamente chiede cosa succede se il corpo si muove a velocità costante verso il basso maggiore della velocità limite.
Questo significa che per mantenerlo in tale moto è necessaria una forza verso il basso (costante) che si aggiunge al peso perchè se questa forza non ci fosse il corpo (soggetto al solo peso e alla forza dell'aria) avendo all'inizio una velocità maggiore della velocità limite decelererebbe per portarsi alla velocità limite. Pertanto la resistenza dell'aria è maggiore in questo caso che nel caso in cui equilibrava il solo peso proprio.
ciao
Grazie tante mirco, alla prossima
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo