Prova di fisica n.6
QUESITO1: un treno alle nostre latitudini (45°) percorre un tragitto da nord verso sud, a 100km/h. quanto vale, in percentuale del peso la forza di cariolis dovuta alla rotazione terrestre? verso quale direzione agisce? e al ritorno? a lugno andare, le ruote del treno si consumano tutte nello stesso grado o no?
QUESITO2: tra attriti alla strada e resistenza dell'aria, il modulo della forza frenante che agisce su una certa automobile è pari a (100+2V) Newton (v=modulo della velocità).l'auto accelera a 2m/s^2 per 60secondi da fermo. supponendo che un litro di carburante equivalga a 10^8 J, quanto carburante consuma? provare a risolvere lo stesso quesito con forza frenante pari a 100+0.5 v^2.
QUESITO3: uno sciatore si lascia scivolare su un pendio di 45° partendo da fermo. quanto vale la sua velocità dop 15 s? e dopo 30m? quanto vale il lavoro svolto dalla forza perso nei due casi?
QUESITO4: una sonda gira in orbita stabile intorno al sole, ad uan distanza da esso pari a ad 1/2 di quella del paineta terra. quanto vale il periodo di rivoluzione? quanto dista la luna dalla terra? con quale velocità la luna cadrebbe al suolo terrestre se improvvisamente si azzerassa la forza centrifuga?
GRAZIE
QUESITO2: tra attriti alla strada e resistenza dell'aria, il modulo della forza frenante che agisce su una certa automobile è pari a (100+2V) Newton (v=modulo della velocità).l'auto accelera a 2m/s^2 per 60secondi da fermo. supponendo che un litro di carburante equivalga a 10^8 J, quanto carburante consuma? provare a risolvere lo stesso quesito con forza frenante pari a 100+0.5 v^2.
QUESITO3: uno sciatore si lascia scivolare su un pendio di 45° partendo da fermo. quanto vale la sua velocità dop 15 s? e dopo 30m? quanto vale il lavoro svolto dalla forza perso nei due casi?
QUESITO4: una sonda gira in orbita stabile intorno al sole, ad uan distanza da esso pari a ad 1/2 di quella del paineta terra. quanto vale il periodo di rivoluzione? quanto dista la luna dalla terra? con quale velocità la luna cadrebbe al suolo terrestre se improvvisamente si azzerassa la forza centrifuga?
GRAZIE
Risposte
QUESITO 3) La seconda parte basta applicare la conservazione dell'energia meccanica: $mg30cos45=1/2mv^2$ e trovi $v$. Per calcolare il lavoro svolto dalla forza peso, fai $mg30cos45$ e non avendo la massa avrai un'espressione letterale.
Per quanto riguarda la prima parte, avendo come dato il tempo, temo devi utilizzare per forza le leggi cinematiche, è solo che non sono molto sicura...
QUESITO 4) La prima domanda la risolvi utilizzando la terza legge di Keplero: il quadrato del periodo di rivoluzione di un pianeta è proporzionale al cubo del suo semiasse maggiore. Quindi imposti la proporzione $T^2:r^3=T_s^2:r_s^3$ dove $T_s$ e $r_s$ sono il periodo e la distanza della sonda. Avrai $T^2 : r^3 = T_s^2 : (1/2r)^3$, isoli $T_s$ e lo calcoli.
La seconda domanda mi spiazza non poco: sembra più una domanda di conoscenza che di calcolo... Credo sia un'informazione che puoi trovare ovunque, anche se in effetti puoi anche questo ricavartelo dalla terza legge di Keplero, credo..
La terza domanda: analizziamo il moto: la luna, nel momento in cui cessa di agire la forza centrifuga, si trova ad una distanza $d$ dalla terra, e quindi con un'energia potenziale pari a $U=-(G*M_L*M_T)/d$ e assumiamo che parte da ferma. Ciò vuol dire che la sua energia meccanica iniziale è $E_i=-(G*M_T*M_L)/d$. Poi, la luna inizia a spostarsi verso la terra fino ad arrivare ad una distanza della terra pari al raggio terrestre con una certa velocità. A questo punto la sua energia meccanica sarà: $E_f=-(G*M_T*M_L)/r_T+1/2M_Lv^2$, ed eguagliando $E_i=E_f$ ottieni $v$.
Per quanto riguarda la prima parte, avendo come dato il tempo, temo devi utilizzare per forza le leggi cinematiche, è solo che non sono molto sicura...
QUESITO 4) La prima domanda la risolvi utilizzando la terza legge di Keplero: il quadrato del periodo di rivoluzione di un pianeta è proporzionale al cubo del suo semiasse maggiore. Quindi imposti la proporzione $T^2:r^3=T_s^2:r_s^3$ dove $T_s$ e $r_s$ sono il periodo e la distanza della sonda. Avrai $T^2 : r^3 = T_s^2 : (1/2r)^3$, isoli $T_s$ e lo calcoli.
La seconda domanda mi spiazza non poco: sembra più una domanda di conoscenza che di calcolo... Credo sia un'informazione che puoi trovare ovunque, anche se in effetti puoi anche questo ricavartelo dalla terza legge di Keplero, credo..
La terza domanda: analizziamo il moto: la luna, nel momento in cui cessa di agire la forza centrifuga, si trova ad una distanza $d$ dalla terra, e quindi con un'energia potenziale pari a $U=-(G*M_L*M_T)/d$ e assumiamo che parte da ferma. Ciò vuol dire che la sua energia meccanica iniziale è $E_i=-(G*M_T*M_L)/d$. Poi, la luna inizia a spostarsi verso la terra fino ad arrivare ad una distanza della terra pari al raggio terrestre con una certa velocità. A questo punto la sua energia meccanica sarà: $E_f=-(G*M_T*M_L)/r_T+1/2M_Lv^2$, ed eguagliando $E_i=E_f$ ottieni $v$.
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