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Dubbio risoluzione esercizio conservazione energia

  

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Buonasera vi scrivo la traccia dell’esercizio verso il quale ho dubbio e il mio metodo di risoluzione. Potreste dirmi se è corretto?

 

”un blocchetto di massa m=50 kg scivola su una superficie orizzontale partendo con una velocità finale v0= 5 m/s. Il blocchetto finisce contro una molla a riposo di costante elastica k=120 N/m. La distanza iniziale tra il blocchetto e l’estremità della molla è d= 3 m. Si supponga che non ci sia attrito.

Determinare:

-i valori dell energia potenziale elastica U e la lunghezza corrispondente alla massima compressione della molla nell’istante in cui il blocchetto si ferma.

-l intervallo di tempo ∆t che intercorre tra l istante iniziale in cui il blocchetto si trova a distanza d dalla molla e l’istante finale in cui esso si ferma.

 

MIO SVOLGIMENTO:

 

per rispondere al primo punto punto ho impostato la cons. energia da cui:

Ki=Uf quindi Uf= 1/2 m v0^2 

per rispondere invece al secondo punto ho calcolato due tempi. Il tempo in cui la molla si comprime paro a 1/4 dwl periodo di oscillazione della molla cioe

t1=1/4 * 2π √(m/k) 

e un tempo t2 pari a quello del blocco fino all istante in cui tocca la molla e pari a t2= d/v0

alla fine ho sommato i due tempi Ttot=t1+t2

è corretto?

Autore

Ps: la compressione della molla relativa al punto 1

l ho calcolata x=√(2 Uf)/k

1 Risposta



1

1/2 k x^2 = 1/2 m vo^2;

x = radice quadrata(m vo^2/k);

x = radicequadrata(50 * 5^2/ 120) = radice(10,417) = 3,2 m; compressione della molla;

 

distanza dalla molla:

d = 3 m;

vo = 5 m/s;

d = vo * t1;  moto uniforme;

t1 = 3 / 5 = 0,6 s;

quando il blocco arriva sulla molla viene decelerato dalla forza elastica che fa lavoro resistente;

xo = 0 m; compressione iniziale; x = compressione finale = 3,2 m;

il blocco percorre 3 m con velocità costante poi percorre 3,2 m di moto decelerato;

L = 1/2 k xo^2 - 1/2 k x^2;

L = - 1/2 k x^2; lavoro della molla per fermare il blocco;

L = F * x;  x è lo spostamento del blocco mentre si comprime la molla;

F = L / x;

F = - 1/2 k x^2 / x;

F media = - 1/2 k x = - 1/2 * 120 * 3,2,

F media = - 192 N;

a = - F / m = - 192 / 50 = - 3,84 m/s^2;

v = a t + vo; il blocco si ferma contro la molla compressa;

a t + vo = 0;

t = - vo / a = - 5 / (- 3,84) = 1,3 s,

tempo totale = t1 + t = 0,6 + 1,3 = 1,9 s.

Ciao @max321

 

 



Risposta
SOS Matematica

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