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Problema fisica - energia di una molla

  

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Potete aiutarmi con questo problema, per favore?

Una massa di 3 kg è messa a contatto con una molla avente costante elastica pari a 2×10^3 N/m.
La molla è tenuta compressa di 20 cm rispetto alla posizione di riposo. Calcolare la velocità raggiunta
dalla massa quando la molla viene rilasciata.

Autore

Io ho ragionato in questo modo

Essendo la molla compressa, essa avrà un'energia potenziale elastica data da 1/2kx^2, ovvero U = 1/2 x (2 x 10^3) x (0,20)^2 = 40 J

Quindi avrò 1/2mv^2 = 1/2kx^2 da cui ricavo la velocità, che sarà data dalla radice quadrata di kx^2/m ovvero radice quadrata di kx^2/m che è uguale a 5,16 m/s

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Una massa m di 3 kg è messa a contatto con una molla avente costante elastica k pari a 2*10^3 N/m.
La molla è tenuta compressa di x = 20 cm rispetto alla posizione di riposo. Calcolare la velocità V raggiunta
dalla massa m quando la molla viene rilasciata.

banale conservazione dell'energia : kx^2 = mV^2

V = √kx^2/m = 10√2*10*0,2^2/3 = 5,16 m/sec 

Commento : avrai notato che ho riscritto il testo avendo caratterizzato ogni grandezza con una lettera (quelle comunemente usate dai libri di testo). Ciò è molto importante perché consente di scrivere le equazioni in modo letterale prima , facendole seguire da quelle in cui sostituisci le lettere con gli appropriati valori.

Meglio ancora sarebbe se le equazioni letterali contenessero pure la verifica dimensionale ; esempio :

k (N/m) * x^2 (m^2) = m ( N*sec^2/m) * V^2 (m^2/sec^2) 

N*m = N*m ....che è giusto l'equazione dimensionale di lavoro ed energia  !!

@remanzini_rinaldo grazie mille per la spiegazione



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Hai fatto benissimo.

L'energia elastica della molla si trasforma in energia cinetica della massa di 3 kg, in assenza di attriti.

1/2 k x^2 = 1/2 m v^2;

x = compressione della molla deve essere in m.

x = 0,20 m;

v^2 = k x^2 / m;

v = radicequadrata(2000 * 0,20^2 / 3);

v = rad(26,67) = 5,16 m/s; (velocità con cui parte la massa).

Ciao @fxdericx

 

@mg grazie mille



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in assenza di attriti 

 

1/2 k x^2 = 1/2 m v^2 

v = x rad(k/m) = 0.20* rad(2000/3) m/s = 5.16 m/s

@eidosm grazie mille



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