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Una sfera d'acciaio di massa 50 g corre su un piano orizzontale. Inizialmente ha una velocità di 3,0 m/s. il coefficente di attrito tra la sfera e il piano è 0,30.

  

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Quale distanza ha percorso quando la sua velocità si è ridotta a 1,0 m/s?

Risultato libro: [1,4 m]

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F attrito = - kd * m g; (forza frenante).

accelerazione dovuta all'attrito:

a = F attrito / m = - kd * g;

a = - 0,3 * 9,8 =  - 2,94 m/s^2;

a = ( v - vo) / t;

v = 1,0 m/s; vo = 3,0 m/s.

troviamo il tempo:

t = (v - vo) / a = (1,0 - 3,0) / (- 2,94) = 0,68 s;

S = 1/2 a t^2 + vo t; spazio percorso, moto decelerato.

S = 1/2 * (- 2,94) * 0,68^2 + 3,0 * 0,68 = - 0,68 + 2,04 = 1,36 m = 1,4 m (circa).

Oppure con il lavoro uguale alla variazione dell'energia cinetica.

F attrito * S = 1/2 m v^2 - 1/2 m vo^2;

- kd * m g  * S = 1/2 m v^2 - 1/2 m vo^2,

la massa si semplifica, non serve.

Se la sfera è piccola, l'energia di rotazione si può trascurare.

 

ciao  @calogero

@mg ....l'energia rotazionale è il 40% di quella traslazionale, pertanto non così trascurabile.



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0,5*m*(3^1-1^2) = m*g*μ*d

la massa m si semplifica 

distanza d = 0,5*8/(9,806*0,3) = 1,36 m 

...problema mal posto : la sfera rotola ed ha una energia cinetica maggiore rispetto a quella di un corpo che striscia !!



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Fa = - k * m * g 

t = vf-v0 / a

dove a = Fa/m = - k *g 

sf = v0*(vf-v0)/k*g -1/2 (vf - v0)/k*g

sostituendo i valori forniti ottieni sf = 1.36 m/s 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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