[Risolto] 21 forza gravitazionale

Un piccolo blocco di massa m = 0,032 kg scorre senza attrito lungo la rampa in figura, con il raggio loop R = 12 cm. Il blocco viene rilasciato dal punto P, all'altezza h = 5.0R rispetto al suolo. Quanto lavoro fa la forza gravitazionale sul blocco mentre il blocco passa dal punto P :

(a) al punto Q : 4*m*g*R

(b) alla parte superiore del loop? : 3*m*g*R

Se l'energia potenziale gravitazionale del sistema blocco-Terra è considerata pari a zero nella parte inferiore al ivello del suolo, qual e l'energia potenziale quando il blocco é :

(c) nel punto P =  5*m*g*R

(d) nel punto Q :  m*g*R

(e) nella parte superiore del loop = m*g*2R

(f) Se, invece di essere semplicemente rilasciato, al blocco viene data una carta velocità iniziale verso il basso lungo la rampa, le risposte da (a) a (e) aumentano, diminuiscono o rimangono le stesse?

L'energia potenziale rimane la stessa, pertanto le risposte a)÷e) non cambiano ; a cambiare sarà l'energia meccanica Em 

L = m g ho - m g h1;

m =0,032 kg;

R = 0,12 m;

ho = 5,0 R = 0,6 m;

Uo =m g ho = 0,032 * 9,8 * 0,6 = 0,19 J, energia iniziale.

Se il blocco arriva a quota hfinale = 0 m:

L = 0,19 J;

l'energia Uo diventa energia cinetica 1/2 m v^2.

Se arriva a quota Q:

U1 = m g h1 = 0,032 * 9,8 * 0,12 = 0,038 J circa 0,04 J

L = Uo - U1 = 0,19 - 0,04= 0,15 J, lavoro della forza peso.

L = 1/2 m v^2; nel punto Q avrà energia cinetica, velocità.

Nel punto più alto del loop: h2 = 2 R = 0,24 m;

mgh2 = 0,032 * 9,8 * 0,24 = 0,075 J

L = 0,19 - 0,075 = 0,115 J;

il lavoro della forza peso rimane lo stesso perché è sempre la differenza fra energia potenziale iniziale ed energia potenziale finale L = Uo - Ufinale.

Aumentano invece  l'energia cinetica e la velocità con cui si muove il corpo.

Ciao  @pamax

La forza peso è una forza conservativa e quindi il lavoro svolto non dipende dal particolare percorso fatto ma solo dal punto iniziale e finale. 

Lp = - DU = Ui - Uf

Quindi le risposte ai due quesiti non cambiano. 

Ciao, scusa ma per caso ti ricordi il nome di questo libro?