[Risolto] AIUTO_Problema fisica_

Se non ci fosse attrito risalirebbe fino alla stessa quota h;

h = S * sen30° = 5,0 *0,5 = 2,5 m; (altezza di partenza);

Energia potenziale iniziale Uo  = m g h;

U o = m * 9,8 * 2,5  J = m * 24,5 J;

Bisogna togliere il lavoro della forza d'attrito agente, perché l'attrito fa perdere energia.

Lavoro dell'attrito mentre scende da S = 5,0 m;

F attrito = 0,20 * m * g * cos30° = m * 0,20 * 9,8 * 0,866;

F attrito = m * 1,70 N; ( Forza d'attrito agente sui due piani inclinati);

L = Fattrito * S =m * 1,70 * 5,0  = m * 8,5 J; lavoro resistente sul primo piano;

Energia in fondo al piano, energia cinetica = 1/2 m v^2;

1/2 m v^2 = m * 24,5 - m * 8,5 = m * 16 J; 

La cassa sale sul secondo piano lungo S1 e si ferma ad altezza h1, v  finale = 0;

h1 = S1 * sen30°

S1 =  h1 / sen30°

m g h1 + L attrito = m * 16;

m g h1 = m * 16 - L attrito;

L attrito = (0,20 * m * g * cos30°) * (h1/sen30°) ;

L attrito = ( m * 1,70) * h1 / 0,5 = m * h1 * 3,4 J ;

m g h1 + L attrito = m * 16;

m *h1 * 9,8 + m h1 * 3,4 = m * 16;  m si semplifica;

h1 * (9,8 + 3,4) = 16;

h1 = 16 / 13,2 = 1,2 m; (altezza raggiunta sul secondo piano).

Ciao @milena_gambardella

Il lavoro delle forze non conservative è pari alla variazione di energia meccanica del sistema. Energia potenziale gravitazionale nel punto di Start (h_start = 5/2 m)

Energia potenziale gravitazionale nel punto finale (spazio percorso sul secondo piano h_end, essendo l'angolo di 30°)

Quindi:

mgh_start - mg*h_end = umg*cos (30)*(5+2h_end)

h_start - h_end = u*radice (3) * [(5/2)+h_end]

Da cui si ricava 

h_end = (h_start - (5/2)*u*radice 3)/(1+u*radice 3)

Sostituendo i valori numerici:

h_end=1,21 m

h = L*sin 30° = 2,5 m 

U = m*g*h = m*g*(cos 30*(L+L')*μ+L'*sin 30°)

m e g si semplificano 

2,5 = 0,866(5+L')*0,20+0,5L'

2,5 = 0,866+0,1732L'+0,5L'

1,634 = 0,6732L'

L' = 2,4272 m

h' = L'*sin 30° = 1,2136 m 

h' = 1,2 m con due sole cifre significative