• Fisica
  • 1 - Problema di Fisica

80ciccia
80ciccia - Erectus - 120 Punti
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SAPETE DIRMI COME SI RISOLVE??? HELP!!!...

Un varrello viaggia a velocità iniziale v_0=5 Km/h su una rotaia orizzontale priva di attrito e su di esso è montato un pendolo, libero di ruotare nel piano verticale, costituito da un filo di lunghezza l=20 cm cui è sospesa una massa m=3 Kg.
Ad un certo istante il carrello viene bloccato. Calcolare la velocità minima che deve avere il carrello a chè la massa m compia un giro completo dopo l'arresto.
Pillaus
Pillaus - Genius - 7338 Punti
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Giuro che non l'ho capito... il carrello non va a velocità v0? come fa a chiedere la velocità minima?
80ciccia
80ciccia - Erectus - 120 Punti
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Il carrello va a velocità INIZIALE v_0 (che non è minima, ma è solo una velocità iniziale!!!).
Il problema vuole sapere qual è la velocità minima che deve avere il carrello affinchè la massa m compia un giro completo dopo l'arresto.
Chiaro ora?
Pillaus
Pillaus - Genius - 7338 Punti
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Veramente no..... Allora: il carrello parte con una certa velocità fissata dal problema (5 km/h). Improvvisamente si ferma, quindi il pendolo conserva la stessa velocità iniziale del carrello e comincia a girare... Se mi chiede qual è la velocità minima, non capisco il senso di darmi una velocità iniziale.... E' come se ti chiedo: "Un sasso cade da 10m. Da che altezza deve cadere per arrivare con velocità v=20m/s?"
80ciccia
80ciccia - Erectus - 120 Punti
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Io più che scriverti il testo dell'esercizio dato ad un esame non posso!!!

Ti spiego come la vedo io...

Io mi immagino il carrello che si muove (alla sua velocità) con il pendolo che oscilla collegato al carello stesso.
Ad un certo punto si blocca il carrello. E' questo il momento in cui il pendolo oscilla più velocemente... ma quali sono i valori tali che il pendolo (o meglio la massa collegata al pendolo) fa il "giro della morte"? Cioè: qual è la velocità che deve avere il carrello affinchè la massa collegata al pendolo faccia il "giro della morte"?


Fammi sapere che ne pensi...
Grazie
Pillaus
Pillaus - Genius - 7338 Punti
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cmq il pendolo deve avere velocità minima per tenere teso il filo, oltre che a vincere la gravità
Si fa così: pensa che il pendolo sia nel punto più alto (cioè che sta per fare il giro della morte).

Se ce l'hai mandato con la velocità minima necessaria per farcelo arrivare, in quel punto avrai:

[math]-mg - T + \frac{mv^2}{r} = 0\\
T = \frac{mv^2}{r} - mg = 0\\
v^2 = gr[/math]

Ma, per la conservazione dell'energia,

[math]\frac{1}{2}mv^2 + 2mgr = \frac{1}{2}mv_0^2\\
v_0 = \sqrt{5gr} \approx 11.2km/h[/math]

Ma continuo a non vedere il ruolo della velocità iniziale che ti dà lui...
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