Quesiti di fisica generale
Ciao sono nuovo del forum e vengo a porvi dei quesiti...che io non sono riuscito a risolvere...
1° quesito:
un disco da hokey di massa m=0,2 kg percorre strisciando la distanza d=20 su uno strato gelato impiegando un tempo t0=8,0 secondi.
calcolare:
1)il coefficiente di attrito
2)il lavoro eseguito dalla forza di attrito
2°quesito:
Su un piano inclinato scabro di pendenza rho=30° poggiano due blocchi A e B di massa uguale (m=2,5 Kg) e diverso coefficiente di attrito. I blocchi sono uniti da una fune ideale di lunghezza L=25 centimetri. Si osserva che se il blocco A sta piu in alto rispetto a B i due blocchi scendono con la stessa accelerazione ($a=3,0 m/s^2$); viceversa se B è piu in alto rispetto ad A, il blocco B scende piu rapidamente di A e lo raggiunge in un tempo t0=0,5 secondi.
calcolare:
1)i coefficienti di attrito dinamico dei due blocchi;
2)la tensione della fune nel primo caso;
3°quesito:
Un motociclista vuole compiere il giro della morte a motore spento all'interno di una pista circolare posta nel piano verticale di raggio R=12,5 metri.
1) Supponendo che nel punto piu basso la sua velocità sia v0=108 km/h, quanto vale la sua velocità nel punto piu alto?
2) Determinare il minimo valore di v0 affinchè il motociclista riesca a compiere il giro.
4°quesito:
Un pendolo semplice è costituito da una fune di lunghezza L=2,5 metri e da un punto materiale di massa m=1kg. La massa viene lanciata dalla posizione verticale con velocità orizzontale pari a $v0=2 m/s$.
calcolare:
1) L'altezza H massima raggiunta;
2) Il vettore accelerazione quando il punto materiale si trova ad un'altezza pari a Hmassima/2;
5°quesito:
Un pendolo conico è costituito da un punto materiale di massa m=9,0 grammi fissato ad una fune ideale di lunghezza L=25 centimetri, con l'altro estremo fissato in 0. Il punto materiale descrive una circonferenza nel piano orizzontale con velocità angolare W=8,0 radianti/secondi.
calcolare:
1) La tensione T della fune;
2) Il raggio della circonferenza;
3) La massima velocità angolare Wmax che puo possedere il punto materiale se la tensione di rottura della fune vale Tmax=0,18 Newton;
6°quesito:
Due blocchi di massa m1=5,0kg e m2=2,0kg (m2 sul piano orizzontale e m1 appoggiato al piano verticale) sono collegati tramite una fune che scivola senza attrito sulla gola di una carrucola C di massa trascurabile. Il blocco di massa m2 è libero di muoversi su un piano orizzontale liscio ed è collegato ad una parete verticale tramite una molla ideale di costante elastica $K=2,13 N/m$.
1) Determinare l'allungamento della molla in condizioni di equilibrio;
2) Si allunghi ulteriormente la molla di un tratto H=5,0 centimetri e si lasci il sistema libero. Determinare la velocità v1 con cui il blocco di massa m1 passa per la posizione di equilibrio.
7°quesito:
Un aereo scende in picchiata a velocità che forma un angolo di 45° con la direzione orizzontale. Quando si trova ad una quota $H=1,0*10^3$ sgancia una bomba che va a colpire un bersaglio posto a terra a una distanza $d=H/2$ nella direzione orizzontale.
determinare:
1) Il tempo impiegato dalla bomba a raggiungere il bersaglio;
2) La velocità dell'aereo quando sgancia la bomba;
Questi sono i quesiti di cui vorrei avere una soluzione. Se possibile esponete il procedimento che avete usato per risolverli. Se vi servissero di alcuni di questi quesiti ho anche i disegni. Vi sarò molto grato se saprete darmi delle risposte. Nell'attesa vi saluto
1° quesito:
un disco da hokey di massa m=0,2 kg percorre strisciando la distanza d=20 su uno strato gelato impiegando un tempo t0=8,0 secondi.
calcolare:
1)il coefficiente di attrito
2)il lavoro eseguito dalla forza di attrito
2°quesito:
Su un piano inclinato scabro di pendenza rho=30° poggiano due blocchi A e B di massa uguale (m=2,5 Kg) e diverso coefficiente di attrito. I blocchi sono uniti da una fune ideale di lunghezza L=25 centimetri. Si osserva che se il blocco A sta piu in alto rispetto a B i due blocchi scendono con la stessa accelerazione ($a=3,0 m/s^2$); viceversa se B è piu in alto rispetto ad A, il blocco B scende piu rapidamente di A e lo raggiunge in un tempo t0=0,5 secondi.
calcolare:
1)i coefficienti di attrito dinamico dei due blocchi;
2)la tensione della fune nel primo caso;
3°quesito:
Un motociclista vuole compiere il giro della morte a motore spento all'interno di una pista circolare posta nel piano verticale di raggio R=12,5 metri.
1) Supponendo che nel punto piu basso la sua velocità sia v0=108 km/h, quanto vale la sua velocità nel punto piu alto?
2) Determinare il minimo valore di v0 affinchè il motociclista riesca a compiere il giro.
4°quesito:
Un pendolo semplice è costituito da una fune di lunghezza L=2,5 metri e da un punto materiale di massa m=1kg. La massa viene lanciata dalla posizione verticale con velocità orizzontale pari a $v0=2 m/s$.
calcolare:
1) L'altezza H massima raggiunta;
2) Il vettore accelerazione quando il punto materiale si trova ad un'altezza pari a Hmassima/2;
5°quesito:
Un pendolo conico è costituito da un punto materiale di massa m=9,0 grammi fissato ad una fune ideale di lunghezza L=25 centimetri, con l'altro estremo fissato in 0. Il punto materiale descrive una circonferenza nel piano orizzontale con velocità angolare W=8,0 radianti/secondi.
calcolare:
1) La tensione T della fune;
2) Il raggio della circonferenza;
3) La massima velocità angolare Wmax che puo possedere il punto materiale se la tensione di rottura della fune vale Tmax=0,18 Newton;
6°quesito:
Due blocchi di massa m1=5,0kg e m2=2,0kg (m2 sul piano orizzontale e m1 appoggiato al piano verticale) sono collegati tramite una fune che scivola senza attrito sulla gola di una carrucola C di massa trascurabile. Il blocco di massa m2 è libero di muoversi su un piano orizzontale liscio ed è collegato ad una parete verticale tramite una molla ideale di costante elastica $K=2,13 N/m$.
1) Determinare l'allungamento della molla in condizioni di equilibrio;
2) Si allunghi ulteriormente la molla di un tratto H=5,0 centimetri e si lasci il sistema libero. Determinare la velocità v1 con cui il blocco di massa m1 passa per la posizione di equilibrio.
7°quesito:
Un aereo scende in picchiata a velocità che forma un angolo di 45° con la direzione orizzontale. Quando si trova ad una quota $H=1,0*10^3$ sgancia una bomba che va a colpire un bersaglio posto a terra a una distanza $d=H/2$ nella direzione orizzontale.
determinare:
1) Il tempo impiegato dalla bomba a raggiungere il bersaglio;
2) La velocità dell'aereo quando sgancia la bomba;
Questi sono i quesiti di cui vorrei avere una soluzione. Se possibile esponete il procedimento che avete usato per risolverli. Se vi servissero di alcuni di questi quesiti ho anche i disegni. Vi sarò molto grato se saprete darmi delle risposte. Nell'attesa vi saluto
Risposte
Ciao e benvenuto nel forum
1)
Avendo a disposizione il tempo speso per arrestarsi, e lo spazio percorso, puoi usare
$d=1/2at^2$
ovvero
$2d/t^2=a$
e ricavare la decelerazione
A questo punto usa l'equazione
$F=ma$
che in questo caso è
$mgmu=ma$
e ricava $mu$
Per il lavoro, basta moltiplicare la forza d'attrito per lo spostamento, che hai.
Per gli altri quesiti, forse è meglio che abbozzi una tua idea o che comunque esponga più chiaramente il dubbio relativo.
Ciao.
1)
Avendo a disposizione il tempo speso per arrestarsi, e lo spazio percorso, puoi usare
$d=1/2at^2$
ovvero
$2d/t^2=a$
e ricavare la decelerazione
A questo punto usa l'equazione
$F=ma$
che in questo caso è
$mgmu=ma$
e ricava $mu$
Per il lavoro, basta moltiplicare la forza d'attrito per lo spostamento, che hai.
Per gli altri quesiti, forse è meglio che abbozzi una tua idea o che comunque esponga più chiaramente il dubbio relativo.
Ciao.
grazie per la soluzione del 1°quesito. Se sapreste risolvere anche gli altri ve ne sarei grato. Io non so veramente da dove partire. Mi servono infatti come hai fatto tu le spiegazioni proprio per entrare nell'ottica di come risolvere i quesiti e visto che quelli che ho inserito sono all'incirca i pilastri della fisica in cui sono contenuti un po tutti i tipi di soluzioni (almeno così hanno detto i professori) attendo una vostra chiara risposta. Grazie di tutto.
Potrebbe esserti utile magari un giretto qui, intanto.
https://www.matematicamente.it/esercizi_ ... index.html
Ciao.
https://www.matematicamente.it/esercizi_ ... index.html
Ciao.
ciao, grazie, ho fatto un giro dove mi hai consigliato. Cmq per chi avesse tempo ma soprattutto voglia di risolvermi questi quesiti gli sarei grato. Grazie a tutti.
2° quesito:
Nel primo caso avrai:
B= $R_x=-ma$
$T+A=-ma$
$T+u_1mgcos30=-ma$
A= $A-T=-ma$
$u_2mgcos30-T=-ma$
dove R è la risultante delle forze sulla x (infatti sulla y non c'è moto), T è la tensione (uguale tra A e B), A è l'attrito che si calcola facendo u (coefficiente) per il modulo della normale, la normale ha modulo pari alla componente sulla y del peso, cioe mg cos30, e ho messo $-ma$ poiche la direzione dell'accelerazione sarà verso il basso.
Ora metti le due equazioni a sistema
$T+u_1mgcos30=-ma$
$u_2mgcos30-T=-ma$
E' solo che hai tre incognite in due equazioni... ci penso ancora un po...
Nel primo caso avrai:
B= $R_x=-ma$
$T+A=-ma$
$T+u_1mgcos30=-ma$
A= $A-T=-ma$
$u_2mgcos30-T=-ma$
dove R è la risultante delle forze sulla x (infatti sulla y non c'è moto), T è la tensione (uguale tra A e B), A è l'attrito che si calcola facendo u (coefficiente) per il modulo della normale, la normale ha modulo pari alla componente sulla y del peso, cioe mg cos30, e ho messo $-ma$ poiche la direzione dell'accelerazione sarà verso il basso.
Ora metti le due equazioni a sistema
$T+u_1mgcos30=-ma$
$u_2mgcos30-T=-ma$
E' solo che hai tre incognite in due equazioni... ci penso ancora un po...
oddio scusami scusami, non ho considerato la forza peso... CHE ERRORE ORRIBILE! ci sto lavorando, appena ho ottenuto qualcosa, sperando senza errori te lo posto.
non riesco ad inserire il dato della lunghezza della fune per calcolare la tensione. io ho sempre calcolato la tensione della fune in funzione delle forze agenti sul corpo. Non dovrebbe esistere una formula..
Nemmeno io mi ricordo una qualche formula
la lunghezza può servirti per la legge oraria nel caso in cui il blocco B raggiunge A...quello è lo spazio percorso.
già che ci siamo,vi siete chiesti perchè pur avendo massa uguale,se invertiamo le posizioni dei blocchi abbiamo risultati differenti?
già che ci siamo,vi siete chiesti perchè pur avendo massa uguale,se invertiamo le posizioni dei blocchi abbiamo risultati differenti?
Beh la lunghezza serve per lo spazio però il secondo blocco si muove quindi la distanza è maggiore....Lo raggiunge per via del coefficiente d'attrito diverso???
si,certo! 
è tramite quella distanza che riesci a trovare la differenza di velocità,una volta che hai il tempo.
prima in effetti non mi sono espresso al meglio...
è tramite quella distanza che riesci a trovare la differenza di velocità,una volta che hai il tempo.
prima in effetti non mi sono espresso al meglio...
DOVREI AVERCELA FATTA!!!!
Allora:
1° CASO: $R_a=T-A+mgsin30$
$ma=T-u_1mgcos30+mgsin30$
$R_b=mgsin30-T-A$
$ma=mgsin30-T-u_2mgcos30$
Spero che fino a qui sia tutto chiaro. Ho semplicemente scomposto le forze e sto lavorando con l'asse parallelo al piano.
Ora sommo le due equazioni per eliminare la T. Ottengo:
$2ma=2mgsin30-(u_1+u_2)mgcos30$
da cui:
$u_1+u_2=(2mgsin30-2ma)/mgcos30$
che numericamente equivale a
$u_1+u_2=0.45$
2°CASO: $R_a=mgsin30-u_1mgcos30$
$ma_a=mgsin30-u_1mgcos30$
$R_b=mgsin30-u_2mgcos30$
$ma_b=mgsin30-u_2mgcos30$
Ho semplicemente scomposto le forze, qui la tensione non agisce perché il filo si"affloscia" subito.
Ora, utilizzo finalmente il dato della lunghezza della fune, calcolando la differenza delle accelerazioni dei due corpi in questo secondo caso:
$l=1/2at^2$
$a=2l/t^2$
che numericamente equivale a
$a=2 m/s^2$
Questa accelerazione è la differenza delle due accelerazioni: $a_b-a_a=2$
Ora esprimo le due accelerazioni del secondo caso in funzione dei coefficienti di attrito.
$a_a=gsin30-u_1gcos30$
$a_b=gsin30-u_2gcos30$
Faccio la sottrazione $a_b-a_a$ : $-u_2gcos30+u_1gcos30$
Eguaglio questa quantità a 2
$u_1-u_2=2/(gcos30)$
che numericamente equivale a
$u_1-u_2=0,24$
Se metto a sistema questa equazione con $u_1+u_2=0,45$ ho un "banalissimo" sistema a due incognite, da cui mi ricavo:
$u_1=0,36$ e $u_2=0,11$
Ora per trovare la tensione, basta esplicitarla da una delle due equazioni del secondo caso, per esempio:
$T=ma+u_1mgcos30-mgsin30$
da cui si ha $T=2,57N$
Allora:
1° CASO: $R_a=T-A+mgsin30$
$ma=T-u_1mgcos30+mgsin30$
$R_b=mgsin30-T-A$
$ma=mgsin30-T-u_2mgcos30$
Spero che fino a qui sia tutto chiaro. Ho semplicemente scomposto le forze e sto lavorando con l'asse parallelo al piano.
Ora sommo le due equazioni per eliminare la T. Ottengo:
$2ma=2mgsin30-(u_1+u_2)mgcos30$
da cui:
$u_1+u_2=(2mgsin30-2ma)/mgcos30$
che numericamente equivale a
$u_1+u_2=0.45$
2°CASO: $R_a=mgsin30-u_1mgcos30$
$ma_a=mgsin30-u_1mgcos30$
$R_b=mgsin30-u_2mgcos30$
$ma_b=mgsin30-u_2mgcos30$
Ho semplicemente scomposto le forze, qui la tensione non agisce perché il filo si"affloscia" subito.
Ora, utilizzo finalmente il dato della lunghezza della fune, calcolando la differenza delle accelerazioni dei due corpi in questo secondo caso:
$l=1/2at^2$
$a=2l/t^2$
che numericamente equivale a
$a=2 m/s^2$
Questa accelerazione è la differenza delle due accelerazioni: $a_b-a_a=2$
Ora esprimo le due accelerazioni del secondo caso in funzione dei coefficienti di attrito.
$a_a=gsin30-u_1gcos30$
$a_b=gsin30-u_2gcos30$
Faccio la sottrazione $a_b-a_a$ : $-u_2gcos30+u_1gcos30$
Eguaglio questa quantità a 2
$u_1-u_2=2/(gcos30)$
che numericamente equivale a
$u_1-u_2=0,24$
Se metto a sistema questa equazione con $u_1+u_2=0,45$ ho un "banalissimo" sistema a due incognite, da cui mi ricavo:
$u_1=0,36$ e $u_2=0,11$
Ora per trovare la tensione, basta esplicitarla da una delle due equazioni del secondo caso, per esempio:
$T=ma+u_1mgcos30-mgsin30$
da cui si ha $T=2,57N$
scusate ma all'inizio era
$u_1+u_2=(2mgsin30-2ma)/(mgcos30)
$u_1+u_2=(2mgsin30-2ma)/(mgcos30)
alla fine volevo dire, esplicitare la tensione da una delle equazione del primo caso. Scusate, ma è colpa dell'emozione!asd
ok...ora però spiega perchè la differenza delle accelerazioni è pari a quell'espressione!
comunque brava compaesana(si fa per dire!)!io sono un "TEXANO" di Controguerra!
Ah, sei texano!
Comunque è la differenza delle accelerazioni perché è lo spazio che B percorre RISPETTO AD A nel tempo che ci viene dato.
Infatti lo spazio che percorre realmente è sicuramente maggiore perché mentre B scende, scende anche A, ma lo spazio che li distanzia, cioé quello della fune, è lo spazio relativo.
Comunque è la differenza delle accelerazioni perché è lo spazio che B percorre RISPETTO AD A nel tempo che ci viene dato.
Infatti lo spazio che percorre realmente è sicuramente maggiore perché mentre B scende, scende anche A, ma lo spazio che li distanzia, cioé quello della fune, è lo spazio relativo.
si...in pratica l'estenzione della fune,è lo spazio percorso da un ipotetico corpo con accelerazione pari alla differenza delle accelerazioni dei due corpi in un tempo dato t=0,05 s
grazie per i primi due esercizi. Sto iniziando a capire qualcosa. Almeno degli esercizi simili a quelli. Il 4 e il 6 cmq mi rimangono piu oscuri degli altri per il momento. Se qualcuno li sa risolvere (ovviamente se potete anche gli altri) vi sarei molto grato. Grazie per quello che fate.
Dopo ti posto il terzo esercizio, ora sono su un pc che non ha MathMl, sarebbe un casino..! A dopo!
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo