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[Risolto] Compressione molla

  

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Ciao ragazzi, mi servirebbe molto un aiuto su questo esercizio:

es

La molla di un flipper, di costante elastica k=20 N/m, è lunga a riposo 5 cm. Viene compressa di 2 cm.

- Con quale forza spinge la pallina quando viene rilasciata?

- La forza elastica vale ora $0,6 N$. Di quanto è stata compressa la molla?

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i segni dipendono dal sistema di riferimento preso:

<>prendo l'origine alla base della molla

F=-k$\cdot$Δx (- dovuto alla riluttanza della molla nel deformarsi)

Δx=-0.02m (spostamento negativo)

F=-20$\cdot$(-0.02)=0.4N (è una forza di reazione alla compressione e quindi se lo spostamento è entrante, la forza è uscente)

[/img]

 

F=+k$\cdot$Δx (+ dovuto al rilassamento della molla)

F=0.6N

Δx=0.6/20=0.03m (spostamento positivo)

[/img][/url]

@yuri_nardi grazie mille

di nulla 😀

... @yuri_nardi

 

nel secondo caso si chiede solo "   Di quanto è stata compressa la molla? "

 

quindi Δx è negativo, e non positivo, come hai scritto.

questa è la legge "sempre" --->              F  = - k⋅Δx    {F è l'azione della molla!!! quella che tu chiami "reaz. alla compress.}               ... e non

                                     F=+k⋅Δx (+ dovuto al rilassamento della molla  ) 

nel primo caso chiede :

- Con quale forza spinge la pallina quando viene rilasciata? 

 

cioè la forza elastica ovvero la     F = - k⋅Δx e ti viene positivo perchè tale è la direzione della componente del vettore F_ su x  idem per il 2° caso in cui F = 6 N   {implica di nuovo Δx negativo!!!}

 

 

nella seconda figura che hai fatto  la F verrebbe negativa {significa solo che la componente di F_ su x è < 0} e non ha senso il "rilassamento" ... stiamo parlando di un flipper !

..

@nik

 

ciao, già avevo immaginato che la cosa avrebbe potuto mettere in difficoltà qualcuno, soprattutto coloro che sono sempre abituati a usare la stessa convenzione nelle relazioni di azione-reazione.

Come ho scritto sopra, il segno della relazione dipende da dove guardi il problema, cioè dalla convenzione dei segni che decidi di seguire:

F=-k⋅Δx è la reazione allo spostamento e alla forza di compressione o di trazione (sempre discorde allo spostamento) (quindi il vincolo visto come reazione)

F=k⋅Δx è l'azione che compie il vincolo permettendo il recupero elastico(concorde con lo spostamento) (vincolo visto come azione)

infatti preso un qualsiasi vincolo (anche anelastico), se vi applico una azione (sia che essa sia forza sia che essa sia una coppia), ricevo una reazione uguale e contraria e io posso scegliere positiva o l'azione che il corpo esercita sul vincolo oppure la reazione che esplica il vincolo sul corpo. L'importante è sempre dichiarare quale convenzione si segue. Nell'esercizio svolta tra le due richieste, essendo problemi indipendenti, ho scelto di cambiare convenzione anche per non replicare la monotonia della prima soluzione.

Poi se tu vuoi vederla sempre come una reazione della molla allo spostamento, in tal caso non ci sono dubbi che essa sia sempre discorde allo spostamento. Anzi all'inizio consiglierei a chiunque di scegliere e seguire una convenzione sola, poi con il tempo e quando si prende dimestichezza si può giocare convenzioni senza commettere errori.

 

spero di essermi spiegato, e confrontarsi fa sempre bene 😀

 

 

 



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La molla di un flipper, di costante elastica k=20 N/m, è lunga a riposo 5 cm. Viene compressa di 2 cm.

- Con quale forza F spinge la pallina quando viene rilasciata?

F = k*x = 20*2/100 = 40/100 = 0,40 N

energia E = k/2*x^2 = 10*4/10^4 = 4*10^-3 joule (4,0 mjoule)

 

- La forza elastica vale ora F' = 0,6N. Di quanto (x') è stata compressa la molla?

x' = F'/k = 0,6/20 = 0,030 m = 3,0 cm 

energia E' = k/2*x'^2 = 10*9/10^4 = 9*10^-3 joule (9,0 mjoule)



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@nellofra

Ciao.

f = k·x

x = 2 cm = 2*10^(-2) m

k = 20 N/m

Con quale forza spinge la pallina quando viene rilasciata?

f = 20·(2·10^(-2)) = 0.4 N

La forza elastica vale ora 0,6N. Di quanto è stata compressa la molla?

x = f/k-------->x = 0.6/20---->0.03 m=3 cm

 



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F = - k*x  {il - indica , fissata l'origine O delle x nell'estremo libero a riposo , forza attrattiva verso O}

a) usando solo il modulo ...

x = 5-3 = 2 cm  o    x = 5 -2 = 3 cm   ???? {non chiaro nel testo!!!  il dato 5 è in più???}

 

1°  --->|F|= 20* 0.02 = 0.4 N  ---> OK! col risultato!!!

 

2° --->|F|= 20* 0.03 = 0.6 N ---> non OK! col risultato!!!

 

b)

0.6 = 20*x --->   x = 0.6/20 = 0.03 m = 3 cm  ---> OK! col risultato!!!

 

 

 

 



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SOS Matematica

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