[Risolto] Problemi di fisica

Esercizio 1)

Per prima cosa calcola il volume della boa $V=4*pi*r^3/3 = 0.1131 m^3$. il testo dice che i 5/6 sono immersi, quindi in totale è immerso $Vi=5/6*V = 0.094 m^3$. la massa relativa a tale volume è $M=1018*Vi=95.94 kg$. La forza risulta pertanto F=M*9.8=940.2 N. A questa dobbiamo sottrarre la forza peso della boa che sono 98 N, quindi la forza totale sulla molla è 940.2-98=842.2 N. l'allungamento della molla è pertanto $Delta_L=F/k=840.2/800 = 1.05 m$

@sebastiano

Mi sfugge perché bisogna sottrarre la Fp totale della boa (98N). Mi aiuti a capirlo? Grazie. 

1)Una boa sferica di massa 10 kg e raggio 30 cm è legata all' estremità di una fune elastica che ha l'altro capo fissato in fondo al mare(d=1018 kg/m^3).la boa galleggia in modo che il volume emerso è 1/6 del volume totale .La costante elastica della fune è 800 N/m.

Di quanto è allungata la fune rispetto alla sua lunghezza originaria? ( risposta 1,1m)

volume V = 0,52360*6^3 = 113,1 dm^3

forza netta totale = 9,806*(1,018*113,1*5/6-10) = 843 N 

allungamento molla x = F/k = 843/800 = 1,05 m  

2)Jessica ha una moneta di base circolare con diametro 3,0 cm che pesa F = 0,40 N. Lo spessore s della moneta è 3,0 mm.

• Verifica che la moneta di Jessica è interamente d'oro (densità oro = 19300 kg/m^3).

volume V = 0,7854*3^2*0,3 = 2,12 cm^3

densità = 0,40 N/(9,806 N/kg *2,12 cm^3) = 0,0193 kg/cm^3 = 19.300 kg/m^3

• Se la moneta fosse di rame (densità rame = 8960 kg/m³), determina lo spessore s' a parità di forza-peso e di diametro di base.

s' = 3,0*19.300/8.960 = 6,46 mm 

 • Jessica decide di pesare la sua moneta immergendola interamente in acqua (densità acqua = 1000 kg/m') e di utilizzare un dinamometro. Che valore F' segnerà il dinamometro? 

[Risultato ,5 mm; 0,38N]

F' = 0,40*(19300-1000)/19300 = 0,38 N