ciao, qualcuno riuscirebbe a fare questo problema?
Un pinguino di 3,8 kg, inizialmente fermo, scivola lungo un pendio ghiacciato alto 9,5 m e arriva
in fondo a 6,2 m/s.
Calcola il lavoro che la forza d’attrito ha compiuto sul pinguino durante la discesa.
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Livello 1
@marco09 Perché urgente? Si scioglie il ghiaccio al polo sud? Povero pinguino. Ciao.
Uo = m g ho = 3,5 * 9,8 * 9,5 = 325,85 J; Energia potenziale iniziale del pinguino;
senza attrito, l'energia si conserva, se c'è attrito l'energia finale sarà minore.
Energia finale = Energia cinetica K = 1/2 m v^2;
K = 1/2 * 3,5 * 6,2^2 = 67,27 J < 325,85;
L'energia persa è uguale al lavoro delle forze d'attrito:
L = K - Uo = 67,27 - 325,85 = - 258,58 J ; (energia persa);
Il lavo dell'attrito è circa 259 J.
@marco09 ho sbagliato il valore della massa. È 3,8 kg, non 3,5. Scusa. Ho corretto i calcoli. Ciao
Uo = m g ho = 3,8 * 9,8 * 9,5 = 357,78 J; Energia potenziale iniziale del pinguino;
la massa è 3,8 kg.
senza attrito, l'energia si conserva, se c'è attrito l'energia finale sarà minore.
Energia finale = Energia cinetica K = 1/2 m v^2;
K = 1/2 * 3,8 * 6,2^2 = 73,04 J < 357,78 J ;
L'energia persa è uguale al lavoro delle forze d'attrito:
L = K - Uo = 73,04 - 357,78 = - 284,7 J ; (energia persa);
Il lavoro dell'attrito è stato di circa 285 J, uguale all'energia persa.
@marco09 ciao.
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Genius II
@mg Se i pinguini stessero al Polo Sud lo scioglimento dei ghiacci non sarebbe un problema "urgente" Caracollerebbero sulla sottostante terraferma non più innevata, come puoi vedere da queste immagini.
Ciao ti auguro un buon weekend, spero non "gelido" come i Poli.
@mg 👍👌🌹👍
@gregorius grazie per i pinguini. Buon fine settimana.
L_a = m g h - 1/2 m vf^2 =
= 3.8*( 9.806 9.5 - 1/2 * 6.2^2 ) J = 281 J
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Livello 7
@eidosm 👍👌👍
Il lavoro compiuto dalle forze non conservative, in questo caso la forza di attrito, è uguale alla variazione di energia meccanica
$$ W_a = \Delta E_m = U_f + K_f - U_i - K_i.$$
Un modo intuitivo di pensarci è che le forze di attrito sono l'unica maniera che hai per disperdere energia, quindi il loro lavoro sarà per forza uguale a quanta energia è stata persa.
Nel tuo caso il pinguino ha massa $m = 3,8kg$ e parte da fermo, quindi $v_i = 0m/s$ e arriva con $v_f = 6,2 m/s$.
Inoltre arriva ad una altezza $h_f =0 m$ partendo da una altezza $h_i = 9,5m$.
In generale, vale che $U = mgh$, quindi $U_f = 0 J$ e che $K = \frac{1}{2}mv^2$, quindi $K_i = 0 J$. Allora
$$ W_a = \Delta E_m = K_f - U_i$$
Sostituendo i valori del problema
$$ W_a = \frac{1}{2} \cdot 3,8 kg \cdot (6,2m/s)^2 - 3,8kg\cdot 9,8 m/s^2 \cdot 9,5 m = -280,7 J.$$
Il lavoro è negativo perché è un lavoro resistente che tende a frenare la caduta. Infatti, per via dell'attrito, l'energia finale è minore di quella iniziale e infatti $\Delta E_m < 0 J$.
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Livello 1
@danskij 👍👌👍
Un pinguino di massa m = 3,8 kg, inizialmente fermo, scivola lungo un pendio ghiacciato alto h = 9,5 m ed arriva in fondo alla velocità V = 6,2 m/s.
Calcola il lavoro L che la forza d’attrito Fa ha compiuto sul pinguino durante la discesa.
Energia potenziale gravitazionale Ug = m*g*h
Energia cinetica finale Ek = m/2*V^2
modulo del lavoro L compiuto dall'attrito = Ug-Ek = m*g*h-m/2*V^2
l L l = 3,8*(9,8066*9,5-6,2^2/2) = 281,0 J
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Genius III
