fisica

Question

Su un treno, in moto, rispetto alla Terra, a velocità costante di 250 km/h, è presente una pallina, di massa 15 g, che si sta muovendo verso la coda del treno con velocità di 5,0 m/s rispetto al treno. Un osservatore all'interno del treno vede che in un certo istante la pallina inizia spontaneamente a rallentare fino a fermarsi in 16 s.

a) fornisci una possibile spiegazione del fenomeno;

b) determina la forza fittizia subita dalla pallina;

c) determina la velocità finale del treno;

d) descrivi cosa vedrebbe un osservatore fermo rispetto alla Terra osservando dall'esterno il treno e la pallina..

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ios

(@ios)

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19/04/2023 19:12

mg · Accepted Answer

Se il treno viaggia a velocità costante la pallina mantiene la sua velocità vo = - 5,0 m/s in verso contrario alla velocità del treno, verso la coda del treno. Il treno va verso destra, la pallina verso sinistra.

Se la pallina inizia a decelerare e la sua velocità diventa 0 in t = 16 s, sembra che su di essa agisca una accelerazione in verso contrario alla sua velocità, cioè frenante verso destra, ma se nessuno la tocca, vuol dire che è il treno che cambia velocità:

il treno decelera con accelerazione verso sinistra e la pallina subisce una accelerazione verso destra, che è una decelerazione.

Sulla pallina agisce una accelerazione uguale e contraria a quella del treno.

a = [0 - (-5)] / 16 = + 5/16 = 0,31 m/s^2, (verso destra);

F (fittizia) = m * a = 0,015 * 0,31 = 4,65 * 10^-3 N; (verso destra);

Invece è il treno che frena.

a (treno) = - 0,31 m/s^2 (verso sinistra);

vo (treno) = 250 000 m/3600 s = 250 / 3,6 = 69,4 m/s;

v finale = a * t + vo;

v finale =- 0,31 * 16 + 69,4 = 64,4 m/s;

v finale = 64,4 * 3,6 = 232 km/h (circa).

ciao @ios

mg

(@mg)

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livello:

Genius II

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19/04/2023 19:44

[Risolto] fisica

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