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Da una sorgente naturale una goccia d'acqua

  

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Da una sorgente naturale una goccia d'acqua cade ogni 2.6 s e batte su una lastra di pietra che si trova 75 cm più in basso. Ogni goccia ha un volume di 4 mm^3. La durata dell'impatto con la roccia è di circa 0.11 s. Quanto vale la forza totale esercitata dalle gocce sulla pietra in un mese (30gg)?

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Ho visto che il problema è già stato risolto utilizzando i concetti di Quantità di moto, etc.

Visto che il problema si trova nel capitolo relativo ai moti e forze, la domanda è se può essere risolto applicando le sole formule del MRUA e della F=ma. In particolare non so cosa farmene della durata dell'impatto.

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@giovanni_penno ...F = m*a ; F*t = m*a*t = m*V...non è poi così complicato 😉

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Da una sorgente naturale una goccia d'acqua cade ogni 2,6 s e batte su una lastra di pietra che dista h =  75 cm (più in basso). Ogni goccia ha un volume di 4 mm^3. La durata dell'impatto con la roccia è di circa 0,11 s. Quanto vale la forza totale F' esercitata dalle gocce sulla pietra in un mese (30gg)?

velocità V = √2gh = √1,5*9,806 = 3,835 m/s 

massa m = 4*10^-3 grammi = 4*10^-6 kg 

forza F = m*V/t = 4*10^-6*3,835/0,11 = 1,395*10^-4 N 

forza cumulativa F' :

F' = 1,395*10^-4 N/ciclo * 3600/2,6 cicli/h *24 h/gg * 30 gg /mese = 139,07 N/mese

 

 

 



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Un paio d'anni addietro scrissi una risposta MOLTO articolata
https://www.sosmatematica.it/forum/postid/35147/
per sostenere che quest'esercizio è non solo scritto male, ma anche pensato malissimo; e che comunque non riguarda né la Fisica né la fantascienza SF (quella vera, di Aasimov e Heinlein): è pura fantasy o al più, ad essere buoni, è sci-fi.
Quindi qui di seguito non scrivo una risoluzione del problema (impossibile da scrivere mentre si ride a crepapelle), ma mi limito a rispondere "Sì" a «la domanda è se può essere risolto applicando le sole formule del MRUA e della F=ma» giustificando il Sì.
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Dati
* T = 2.6 = 13/5 s/goccia
* h = 75 cm = 3/4 m
* V = 4 mm^3 = 4/10^9 m^3
* m = (4/10^9 m^3)*(1000 kg/m^3) = 4/10^6 kg/goccia
* Δt = 0.11 = 11/100 s
* g = 9.80665 = 196133/20000 m/s^2
Calcoli
* N = (86400 s/dì)*(30 dì/mese)/(13/5 s/goccia) = 1296*10^4/13 gocce/mese (~= 996923)
* v = √(2*g*h) = √588399/200 ~= 3.835 m/s (velocità d'impatto)
* a = Δv/Δt = (√588399/200 - 0)/(11/100) = √588399/22 ~= (32/9)*g ~= 35 m/s^2 (accelerazione da fermata brusca)
* F = m*a = √588399/(55*10^5) ~= 0.000139 newton (forza di un solo urto)
Risultato
* "forza totale esercitata ..." = N*F = (1296*10^4/13)*√588399/(55*10^5) =
= 648*√588399/3575 ~= 139.038 ~= 139 newton

@exprof 👍👍

@exprof ....a proposito : un collega d'ufficio stava leggengo un documento commerciale in lingua inglese scritto da un collega finlandese quando lo sento esclamare : "Gutta cavat lapidem ...ma che c..zo scrive in finlandese 'sto qui ??'' . Giuro che raramente ho riso così di gusto nel sentire un ingegnere che non sapeva riconoscere un ipernoto detto latino 🤭



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