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[Risolto] L’energia e la conservazione

  

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Una sfera con massa di $1,5 \mathrm{~kg}$ viene posizionata su un piano inclinato, che forma con il piano orizzontale un angolo di $30^{\circ}$, a un'altezza di $1,0 \mathrm{~m}$ in modo da comprimere di 30 cm una molla avente $K=500 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$ (vedi la figura). Se la molla viene lasciata libera, quale altezza raggiunge la sfera?
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SUGGERIMENTO Si tratta di uguagliare l'energia... della molla e l'energia... della sfera alla fine del percorso quando è ferma. Tieni conto che, essendo su un piano inclinato, se utilizzi le leggi del moto, devi considerare solo la componente attiva della forza peso della sfera.
[2,5 m]

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Qualcuno sa farlo?grazie mille

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3 Risposte



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IMG 3254

@anna-supermath 👍👌🌷👍



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Energia potenziale della molla:

Uo = 1/2 k x^2;

x = 0,30 cm;

Uo = 1/2 * 500 * 0,30^2 = 22,5 J;

quando la molla si scarica trasferisce la sua energia elastica alla sfera di massa m = 1,5 kg, che acquista energia cinetica  e raggiunge altezza h;

1/2 m v^2 = Uo ;

v^2 = 2 * Uo / m;

v = radicequadrata(22,5 * 2 / 1,5) = radice(30) = 5,48 m/s; (velocità di lancio, che non serve);

La sfera ora ha energia cinetica e potenziale poiché si trova ad altezza ho = 1 m;

La sfera sale sul piano fino al punto più alto (h1), dove si ferma, v finale = 0 m/s; l'energia cinetica si annulla.

m g h1 + 0 = 22,5 + m g ho;

m  g h1 = 22,5 + 1,5 * 9,8 * 1 = 37,2 J ;

h1 = 37,2 /(1,5 * 9,8) = 2,5 m, (circa); altezza massima raggiunta in verticale.

h1 - ho = 1,5 m differenza di quota;

Sul piano percorrerà un tratto S:

sen30° = 0,5;

(h1 - ho) / S = sen(30°);

1,5 / S = 0,5;

S = 1,5 / 0,5 = 3 m (circa) percorso sul piano inclinato.

Ciao.  @aiutatemivipregooo

 

 

 

@mg 👍👌🌹👍....felice serata ; spero che i parenti non ti abbiano stressata troppo

@gregorius  bella la lapide. E' stato un sabato impegnativo con i nipotini che vedo di rado. Ho fatto anche i compiti delle vacanze con il piccolino che ha frequentato la prima elementare. Problemi di aritmetica molto impegnativi e lettura. Buona domenica.



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Una sfera con massa m di 1,5⁢ kg viene posizionata su un piano inclinato, che forma con il piano orizzontale un angolo di 30°, a un'altezza ho di 1,0⁢ m in modo da comprimere di 30 cm una molla avente 𝐾 =500⁢ N/m (vedi la figura). Se la molla viene lasciata libera, quale altezza H raggiunge la sfera?

k*x^2 = 2mgΔh

Δh = 500*0,3^2/(3*9,8066) = 1,530 m

H = ho+ Δh = 2,530 m 

 

@remanzini_rinaldo i parenti sono sempre gradirti. Bisogna però sempre cucinare e poi giocare anche se mi piacerebbe di più seguire il tour de France. E' tornato il caldo... ciao

@ mg...oggi ho seguito la F1 (vittoria di Leclerc a Silverstone), ora mi accingo a seguire Sinner !!! Felice serata 🤗👋

@remanzini_rinaldo tutto bene. I parenti torneranno per il fine settimana. Qualche giorno di calma. Così  seguo Pogacar e il tour. Ciao



Risposta
SOS Matematica

4.6
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