Velocità di ritorno di una molla
Salve a tutti
poichè le mie conoscenze di fisica si sono piuttosto arrugginite, avrei bisogno di aiuto per risolvere un (forse banale) problema. Supponendo di comprimere una molla contro un piano con una determinata forza che viene rilasciata improvvisamente, la molla verrà "sparata" con una certa velocità: come si può determinare questa velocità? Immagino si debba fare un bilancio fra energia cinetica, energia elastica e lavoro esterno ma ho le idee un po' confuse.
Se poi invece che di una molla si trattasse di un corpo elastico (ad esempio una sfera) cosa cambierebbe?
Grazie in anticipo
poichè le mie conoscenze di fisica si sono piuttosto arrugginite, avrei bisogno di aiuto per risolvere un (forse banale) problema. Supponendo di comprimere una molla contro un piano con una determinata forza che viene rilasciata improvvisamente, la molla verrà "sparata" con una certa velocità: come si può determinare questa velocità? Immagino si debba fare un bilancio fra energia cinetica, energia elastica e lavoro esterno ma ho le idee un po' confuse.
Se poi invece che di una molla si trattasse di un corpo elastico (ad esempio una sfera) cosa cambierebbe?
Grazie in anticipo
Risposte
non è proprio così semplice. Nei problemi proposti come esercizio di solito ci sono molle "ideali" senza massa che sparano un oggetto con massa appoggiato a un estremo.
Qui invece non c'è niente, e c'è solo la molla non ideale.
All'ingrosso, si può dire che la molla compressa contiene una certa energia potenziale; quando la si rilascia, questa si trasforma in energia cinetica, e si potrebbe trovare la velocità.
Solo che la molla non è un corpo rigido... in effetti, il capo della molla appoggiato al piano resta fermo (per un po') mentre l'altro capo viene lanciato in fuori, a un certo punto la molla supera la lunghezza a riposo, si stacca dal piano, ma intanto si allunga di nuovo, insomma si allontana dal piano con una certa velocità ma nel frattempo oscilla fra una lunghezza massima e una minima.
Quindi l'energia iniziale non diventa solo cinetica, ma una parte (variabile nel tempo) è ancora energia elastica. La velocità del centro della molla resta costante, quella degli altri punti no. E anche per trovare la velocità del centro ci sarebbe da pensarci su un po'.
Quanto a sostituire la molla con un corpo elastico, no, qui non cambia niente.
Qui invece non c'è niente, e c'è solo la molla non ideale.
All'ingrosso, si può dire che la molla compressa contiene una certa energia potenziale; quando la si rilascia, questa si trasforma in energia cinetica, e si potrebbe trovare la velocità.
Solo che la molla non è un corpo rigido... in effetti, il capo della molla appoggiato al piano resta fermo (per un po') mentre l'altro capo viene lanciato in fuori, a un certo punto la molla supera la lunghezza a riposo, si stacca dal piano, ma intanto si allunga di nuovo, insomma si allontana dal piano con una certa velocità ma nel frattempo oscilla fra una lunghezza massima e una minima.
Quindi l'energia iniziale non diventa solo cinetica, ma una parte (variabile nel tempo) è ancora energia elastica. La velocità del centro della molla resta costante, quella degli altri punti no. E anche per trovare la velocità del centro ci sarebbe da pensarci su un po'.
Quanto a sostituire la molla con un corpo elastico, no, qui non cambia niente.
La tua risposta mi ha confermao alcune supposizioni che avevo fatto ed ha aggiunto degli elementi a cui non avevo pensao. In prima approssimazione eguagliando l'energia elastica e cinetica spero di non commettere un grosso errore. Grazie
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