Una freccia di massa 125 g e lunga 75 cm raggiunge il bersaglio a 60 m/s. La freccia si conficca nel bersaglio per il 20% della sua lunghezza.
Determina il modulo della forza media che il bersaglio ha esercitato sulla freccia.
Una freccia di massa 125 g e lunga 75 cm raggiunge il bersaglio a 60 m/s. La freccia si conficca nel bersaglio per il 20% della sua lunghezza.
Determina il modulo della forza media che il bersaglio ha esercitato sulla freccia.
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Livello 0
Lavoro della forza del bersaglio sulla freccia:
L = F * S;
La forza del bersaglio è una forza frenante, quindi sarà negativa.
La freccia percorre uno spostamento S pari al 20% della lunghezza:
S = Spostamento = 75 cm * 20/100 = 15 cm;
S = 0,15 m;
Il lavoro ferma la freccia, provoca una variazione di energia cinetica che diventa 0 J quando si ferma.
m = 0,125 kg;
vo = 60 m/s;
L = 0 - 1/2 m vo^2; teorema dell'energia cinetica; lo conosci? @lilli_becce
F * 0,15 = - 1/2 * 0,125 * 60^2;
F = - 225 / 0,15 = - 1500 N; forza agente sulla freccia.
Oppure con la cinematica e la dinamica:
a = (0 - 60) / t;
S = 1/2 a t^2 + vo t;
1/2 * (- 60/t) * t^2 + 60 t = 0,15;
- 30 t + 60 t = 0,15;
30 t = 0,15;
t = 0,15 / 30 = 5 * 10^-3 s (tempo per fermare la freccia);
a = - 60 / (5 * 10^-3) = - 12000 m/s^2; decelerazione;
F = m * a;
F = 0,125 * 12 000 = 1500 N.
Ciao @lilli_becce
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Genius II
il 20% di 0.75 m sono 0.15 m che a 60 m/s vengono percorsi in
0.15/60 s = 15/6000 s = 1/400 s = 2.5 ms
F Dt = m Dv
|Fm| = m Dv/Dt = 0.125* 60 / 0.0025 N = 3000 N
58341
punti
Livello 7
@eidosm non è un moto uniforme, è accelerato. Non va bene fare t = S / v;
a = (v - vo) / t;
S = 1/2 a t^2 + vo t.
Ciao.