Fisica - energia cinetica

Esame FISICA

Facoltà Farmacia

Dal corso del Prof. Zappasodi Filippo

Università Università degli studi Gabriele D'Annunzio di Chieti e Pescara

Esercitazione

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L'esercitazione fa riferimento al corso di Fisica, tenuto dal Prof. Zappasodi nell'anno accademico 2010.
Tra gli argomenti oggetto degli esercizi riportati dal documento allegato: energia cinetica, energia meccanica, moto, sistemi di velocità, vettori.

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Teorema di conservazione dell'energia e coefficiente di attrito

AInoltre dal teorema di conservazione dell'energia sullarampa: 1= =2mgh mv LF12 AESERCIZIO 1c) Qual è il coefficiente di attrito tra il blocco e la superficieorizzontale?3 m 2 Kg 9 mα μ α μ α= ⋅ Δ ⋅ = ⋅ Δ ⋅ = ⋅ ⋅ Δ ⋅L F x cos N x cos mg x cosF A d dA μ= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅58,8 ( 2 9,8) 9 1d58,8 58,8μ = = = 0,33⋅ ⋅d 2 9,8 9 176, 4

Oggetto caduto su una rampa curva

ESERCIZIO 2Un oggetto di 3 Kg, inizialmente fermo, viene lasciatocadere da una quota di 5m su una rampa curva priva diattrito. In fondo alla rampa c’è una molla che ha costanteelastica k=400N/m. L’oggetto striscia giù per la rampa ecolpisce la molla, accorciandola di un tratto x prima difermarsi momentaneamente.a) Si trovi x.b) Che succede all’oggetto dopo che si è fermato?3 Kg5 m x ESERCIZIO 2a) Si trovi x. 3 Kg5 m x1= 2mgh kx2 ⋅ ⋅ ⋅mgh2 2 3 9,8 5= = =x 0,86 mk 400 ESERCIZIO 2b) Che succede

all'oggetto dopo che si è fermato?

La molla torna nella sua posizione di equilibrio, esercitando una forza elastica che compie lavoro sull'oggetto.
3 Kg5 m v 2= ΔxL K dove Fel 1 1 1 =Δ = - =2 2 2 v 0K mv mv mv poiché 12 1 22 2 21= 2L kxF 2el
ESERCIZIO 21 1=2 2kx mv 22 2 ·2 2kx 400 0,86= = = m sv 9,932 m 3
ESERCIZIO 22. Sulla rampa, l'energia cinetica si trasforma man mano in energia potenziale finché l'oggetto risale all'altezza di 5m dove esso possiede solo energia potenziale. Infatti:3 Kg5 m v 2 x1 =2mv mgh22 2 21 v 1 9,93· = · =2h 5, 0 m2 g 2 9,81
ESERCIZIO 3 Per la macchina di Atwood mostrata in figura, se il sistema è inizialmente fermo quando si taglia il tratto inferiore di corda, si trovi la velocità dei due oggetti nell'istante in cui sono alla stessa quota.3 kg 1 m2 kg
ESERCIZIO 3 Energia meccanica totale iniziale m =3 kg1 1 mm =2 kg2 h=0= + + +E E E K Km p1 p 2 1 2TOT 1 1= + + +2

2E m gh m gh m v m v1 1 2 2 1 1 2 2m =2 2TOT in E m gh==v v 0 m 1 11 2ma TOT in= per la scelta del sistema di riferimento.h 02 ESERCIZIO 3Energia meccanicatotale finale m =3 kg1 1 mm =2 kg2 h=01 1= + + +2 2E m gh m gh m v m v1 1 2 2 1 1 2 2m 2 2TOT fin= =v v v1 2= = =h h h 0,5m1 2 1= + + + 2E ( m m ) gh ( m m ) v1 2 1 2m 2TOT fin ESERCIZIO 3Poichè sul sistema agiscono solo forze conservative (forzapeso), possiamo applicare il principio di conservazionedell' energia meccanica. Da cui:=E Em mTOT TOTin fin 1= + + + 2m gh ( m m ) gh ( m m ) v1 1 1 2 1 2in 2− + ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅2 g ( m h ( m m ) h ) 2 9,8 (3 1 5 0,5)= = =1 1 1 2inv 1, 4 m s+( m m ) 51 2ESERCIZIO 4Una particella striscia lungo la pista priva di attrito nellafigura mostrata. Inizialmente essa è nel punto P, diretta avalle con velocità v. Si descriva il moto col maggiordettaglio possibile se:a) v=7m/s b) v=12m/sc) Qual è la minima velocità che la particella deve

avereper superare il punto Q? QP v 10 m5 m ESERCIZIO 4a)
Se v=7 m/s
Dato che la particella possiede una velocità non nulla e si trova ad un altezza h=5m possiamo calcolare la sua energia meccanica totale:
E_m = mgh + mv₁²/2
La particella giungerà ai piedi della valle e inizierà a risalire nel versante opposto finché non arriverà ad un punto di altezza h in cui la sua velocità sarà nulla, la particella possiede solo energia potenziale:
E_m (TOT) (IN) = mgh
L'energia meccanica totale finale (in questo caso solo potenziale perché v=0):
E_m (TOT) (FIN) = mgh
1+1 = 2mgh + mv₁²/2
= 2mgh + mv₁²/2
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= 2mgh + mv₁²/2
= 2mgh + mv₁²/2
= 2mgh + mv_{1Arriva ad un altezza di 10 m possiede ancora una velocità diversa da zero. La particella quindi supererà il punto Q e si muoverà ancora verso destra poiché possiede una velocità non nulla. QP v 10 m5 m}

Dettagli

Publisher

vipviper

A.A. 2009-2010

21 pagine

SSD Scienze fisiche FIS/07 Fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher vipviper di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di FISICA e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli studi Gabriele D'Annunzio di Chieti e Pescara o del prof Zappasodi Filippo.