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fisica leggi di conservazione

  

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Una slitta a motore si muove con velocità costante di 5,50m/s su una superficie piana. La slitta e la persona che la guida hanno una massa complessiva di 136kg e il motore fornisce una spinta di 205N. Quando il motore viene spento, la slitta arriva lentamente a fermarsi. Calcola:

• la distanza percorsa dalla slitta prima di fermarsi

• il tempo che ci impiega a fermarsi

[10,0m; 3,65s]

 

I risultati mi escono, ma non sono molto sicura sul disegno con lo schema delle forze: qualcuno può farlo così lo confronto con il mio per favore? Ho provato a dividerlo in due momenti diversi ma non sono molto convinta. Grazie.

Autore

@miaa ...3,65 s è una cattiva approssimazione se legata allo spazio di 10,0 m come suggerito  ; quella corretta è 3,63 . Se invece si considera lo spazio vero di 10,034 m, allora il tempo 3,65 s è corretto

@miaa le forze d'attrito sono sempre presenti; anche sulla neve e sul ghiaccio c'è attrito.

Se una macchina viaggia a velocità costante vuol dire che la forza del motore eguaglia le forze d'attrito contrarie al verso del moto. Ciao.

3 Risposte



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F del motore = 205 N; la slitta dovrebbe viaggiare di moto accelerato, invece viaggia a velocità costante.

massa = 136 kg;  a = F / massa ;

Se la slitta viaggia a velocità costante (vo = 5,50 m/s), vuol dire che la forza d'attrito è uguale e contraria alla forza del motore;

slitta4

La Forza d'attrito ha sempre verso contrario rispetto al verso del moto;

 F attrito = - F motore;

F attrito = - 205 N;

Se il motore non agisce più, resta solo la forza d'attrito e la slitta si ferma.

Decelerazione dell'attrito: (accelerazione negativa, fa fermare la slitta; v finale = 0 m/s);

a = - 205 / 136 = - 1,507 m/s^2; accelerazione generata dall'attrito; 

v = a t + vo;   legge del moto;  (v = 0 m/s);

- 1,507 * t + 5,50 = 0; 

t = - 5,50 / (- 1,507) = 3,65 s; (tempo per fermarsi);

 

Moto accelerato con accelerazione negativa per attrito:

S = 1/2 a t^2 + vo t;  legge del moto; 

S = 1/2 * (- 1,507) * 3,65^2 + 5,50 * 3,65;

S = - 10,0 + 20,0 = 10,0 m;  spazio per fermarsi.

Ciao @miaa

 

@mg 👍👌🌹👍



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image

Valgono le relazioni cinematiche:

{v = η - a·t

{s = η·t - 1/2·a·t^2

In cui si ha:

η = 5.5 m/s  (velocità iniziale al tempo in cui il motore si spegne)

a = 205/136 m/s^2 (accelerazione costante contraria al moto dovuta alle forze di attrito)

v = 0 m/s (velocità finale)

s = d (tratto con motore spento percorso dalla slitta)

Dalla prima ottengo il tempo di arresto:

0 = 5.5 - 205/136·t-----> t = 748/205 s (circa t = 3.65 s)

Lo spazio di frenata è pari a:

d = 5.5·(748/205) - 1/2·(205/136)·(748/205)^2

d = 2057/205 m ( circa d=10.03 m)

 

 

@lucianop ciao, non riesco a capire perché l'accelerazione ha il verso opposto della forza; essendo una slitta l'attrito non dovrebbe essere nullo?

@miaa

Appena si spegne il motore la slitta prosegue con le stesse forze di attrito che erano presenti prima che si spegnesse. Devi tenere presente che la slitta prima procedeva a velocità costante in quanto le forze di attrito erano pari alla forza motore e quindi davano risultante nulla. Dopo lo spegnimento la slitta rallenta in modo uniformemente decelerato con accelerazione a contraria al moto legata alla 2^ legge della dinamica. 

@lucianop ahhh ok grazie

@lucianop 👍👌👍



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Una slitta a motore si muove con velocità costante V di 5,50m/s su una superficie piana. La slitta e la persona che la guida hanno una massa m complessiva di 136kg e il motore fornisce una spinta Fm di 205N. Quando il motore viene spento, la slitta arriva lentamente a fermarsi. Calcola:

• la distanza d percorsa dalla slitta prima di fermarsi

• il tempo t che ci impiega a fermarsi

[10,0m; 3,65s]

a velocità costante, si ha forza di attrito Fr = forza del motore Fm = 205 N

conservazione dell'energia : 

energia cinetica Ek = lavoro di attrito (forza di attrito Fr * spostamento d)

m/2*V^2 = 205*d

68*5,5^2 = 205*d

d = 68*5,5^2/205 = 10,034 m 

 

moto MRUA , pertanto :

tempo di arresto t = 2d/V = 4d/11 = 10,034*4/11 = 3,649 s 

@remanzini_rinaldo 

👍 👍 👍 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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