energia meccanica es 101

m = 15000 kg

v = 25/3.6 = 125/18 m/s

( circa 6.94 m/s)

s = 200 m

Valgono le relazioni (partenza da fermo):

{s = 1/2·a·t^2

{v = a·t

Risolviamo quindi il sistema:

{200 = 1/2·a·t^2

{125/18 = a·t

dalla seconda:  t = 125/(18·a)

che per sostituzione nella prima:

200 = 1/2·a·(125/(18·a))^2---> 200 = 15625/(648·a)

risolvendo in a:

a = 625/5184 m/s^2

(circa a = 0.1206 m/s^2)

calcolo della forza media esercitata dal motore:

F = m·a---> F = 15000·(625/5184) N---> F = 1808 Ν

(in assenza di attrito)

In presenza di attrito

F - Fa = m·a----> F- 118000 = 15000·625/5184

F = 119808 Ν

in assenza di attrito :

l'energia cinetica Ek (m/2*V^2) è pari al lavoro L (forza media Fm per spostamento S) 

m/2*V^2 = Fm*S

forza media Fm = m/2*V^2/S

Fm = 15*25^2/(2*3,6^2*200) = 1,81 KN

in presenza di attrito :

la forza media F'm vale la forza media Fm sommata alla forza di attrito Fa 

forza media F'm = Fm+Fa = 1,81+118 = 119,8 kN (120 con 3 sole cifre significative)

a) F d = 1/2 m vf^2

F = 15000*(25.3.6)^2/(2*200) N = 1808.4 N => 1.81 kN

b) F' = (118 + 1.81) kN ~ 120 kN

m = 15,0 t = 15 000 kg;

vo = 0 m/s;

velocità raggiunta in m/s:

v = 25,0 km/h = 25 000 m / 3600 s = 25,0 / 3,6 = 6,944 m/s;

S = 200 m;

Lavoro della forza risultante totale: L = F * S;

L = 1/2 m v^2 - 1/2 m vo^2; teorema dell'energia cinetica;

F * 200 = 1/2 * 15000 * 6,944^2 ;

F = 3,616 * 10^5 / 200 = 1808 N;

F = 1,81 * 10^3 N = 1,81 kN; (forza totale);

F attrito = 118 kN = 1,18 * 10^5 N; (forza frenante, contraria al moto);

Il motore deve fornire una forza maggiore che superi gli attriti;

La F totale è la somma vettoriale di tutte le forze agenti;

F motrice è positiva, F attrito è negativa;

F totale = (F motrice) - (F attrito);

F motrice = F totale + F attrito;

F motrice = 1,81 * 10^3 + 118 * 10^3 = 119,8 * 10^3 N;

F motrice = 120 kN;  forza che deve fornire il motore.

@muta ciao.