Una scatola di 5,00 kg è attaccata a un’estremità di una molla di costante elastica k = 80,0 N/m. L’altra estremità della molla è fissata al muro. Inizialmente la scatola è ferma nella posizione di equilibrio della molla. Una corda con una tensione costante T = 100 N tira la scatola allungando la molla, come mostrato in figura. Il coefficiente di attrito dinamico tra la scatola e il pavimento è ud = 0,300. Qual è la velocità della scatola dopo che si è spostata di 50,0 cm?
Come si risolve?
198
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Livello 1
Il lavoro delle forze non conservative è pari alla variazione di energia meccanica del sistema.
Inizialmente la molla è a riposo (energia potenziale elastica nulla) e il blocco fermo (energia cinetica nulla).
Quindi:
L_F - L_att = 1/2*k*x² + 1/2*m*V_finale²
dove:
L_F= lavoro positivo della forza F = F*S = 50 J
L_att = lavoro negativo = u*m*g*S =~ 7,4 J
Da cui si ricava:
V_finale = radice [(2*L_F - 2*L_att - kx²) /m]
Sostituendo i valori numerici otteniamo:
V_finale = 3,75 m/s
77016
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Genius II
