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[Risolto] Problema fisica piano inclinato e molla

  

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Un corpo di massa M=0.8 Kg scivola lungo un piano inclinato di 30° rispetto all’orizzontale partendo da fermo, da un'altezza h=0.75 m. Al termine del piano inclinato il blocco percorre 5 m lungo un piano orizzontale avente lo stesso coefficiente d’attrito del precedente. Sapendo che al termine dalla corsa il blocco si arresta comprimendo di 0.2 m una molla, fissata a un estremo, di costante elastica K = 100 N/m, calcolare il coefficiente di attrito piano-blocco.  

Non so come procedere, vorrei ricavarmi l'accelerazione lungo il piano inclinato ma ho due incognite (coefficiente di attrito dinamico)

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Energia finale del blocco quando arriva sulla molla e la comprime:

E = 1/2 k x^2 = 1/2 * 100 * 0,2^2 = 2 J;

Energia iniziale del blocco, energia potenziale:

Eo = m g h = 0,8 * 9,8 * 0,75 = 5,88 J,

Energia persa per attrito = 5,88 - 2 = 3,88 J; Persa per il lavoro della forza d'attrito

F attrito sul piano inclinato = μ * m g cos30°;

F attrito sul piano orizzontale = μ * m g ;

Lunghezza piano inclinato =  0,75 / sen(30°) = 1,50 m;

Lunghezza piano orizzontale = 5 m;

Lavoro forza d'attrito = F * S = 3,88 J;

μ * m g cos30° * 1,50 + μ * m g * 5 = 3,88 J ;

μ * mg *  ( cos30° * 1,50  + 5 ) = 3,88 J;

μ * 0,8 * 9,8 * (0,866 * 1,50 + 5) = 3,88;

μ * 7,84 * 6,299 = 3,88;

μ = 3,88 / (7,84 * 6,299) = 3,88 / 49,38 = 0,08.

Ciao@ssss

 

@mg ma in questo caso sommiamo le due forze perché 3,88 corrisponde al lavoro totale che la forza d'attrito ha compiuto sul piano inclinato e sul piano orizzontale?

@ssss  Tutte le forze d'attrito fanno perdere energia. Sommiamo i due lavori uno sul piano inclinato e l'altro sul piano orizzontale.

Sul piano inclinato il lavoro è: L1 = μ * (m g cos30°) * 1,50;

sul piano orizzontale il lavoro è L2 = μ * (m g) * 5;

sommiamo questi due lavori che corrispondono alla perdita di energia di 3,88 J.



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Un corpo di massa m=0,8 Kg scivola lungo un piano inclinato di 30° rispetto all’orizzontale partendo da fermo, da un'altezza h=0,75 m. Al termine del piano inclinato il blocco percorre 5 m lungo un piano orizzontale avente lo stesso coefficiente d’attrito del precedente. Sapendo che al termine dalla corsa il blocco si arresta comprimendo di 0.2 m una molla, fissata a un estremo, di costante elastica K = 100 N/m, calcolare il coefficiente di attrito piano-blocco. 

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Energia iniziale Ei = m*g*h = 0,8*9,806*0,75 = 5,8836 joule 

Eapi = m*g*cos 30*l*μ = 0,8*9,806*0,866*1,5*μ = 10,19μ

Eap = m*g*(AD+x)*μ = 0,8*9,806*5,2*μ = 40,79μ

Epm = k/2*x^2 = 50*0,04 = 2,00 joule 

Ei-Epm = 3,8836 = Eapi+Eap = 50,98*μ joule

μ = 3,8836/50,98 = 0,0762

 

 



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