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[Risolto] aiutoo

  

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Una freccetta con massa m = 12 g e

velocità v = 10 m/s colpisce direttamente al centro e in modo completamente anelastico una pallina di

massa M = 100 g. inizialmente in quiete, appesa a

un filo inestensibile di massa trascurabile. A che altezza massima, rispetto alla posizione iniziale, arriva il sistema pallina+freccetta?

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m = 12 g =0.012 kg =massa freccetta

v = 10 m/s= velocità freccetta prima dell'impatto

Μ = 100 g =0.1 kg = massa pallina inizialmente in quiete

Η = ? = Altezza raggiunto dal sistema "freccetta+ pallina" a seguito dell'impatto

La fase iniziale del processo fisico è rappresentata da un urto completamente anelastico tra la freccetta e la pallina. In questa collisione si conserva la quantità di moto.

Quindi si può scrivere: m·v = (m + Μ)·η

avendo definito con η la velocità iniziale del sistema "freccetta+ pallina" a seguito dell'impatto. tale velocità vale:  η = m·v/(m + Μ)

La seconda fase riguarda la conservazione dell’energia meccanica: nell’urto il sistema "freccetta+ pallina"  che forma una specie di pendolo, si solleva fino a quando tutta l’energia cinetica non si trasforma in energia potenziale:

1/2·(m + Μ)·η^2 = (m + Μ)·g·Η

quindi tenendo conto  della velocità iniziale del sistema:

1/2·(m + Μ)·(m·v/(m + Μ))^2 = (m + Μ)·g·Η

ricaviamo H: 

Η = m^2·v^2/(2·g·(m + Μ)^2)

Inseriamo i dati del problema:

Η = 0.012^2·10^2/(2·9.806·(0.012 + 0.1)^2)

e ricaviamo l'altezza desiderata:

Η = 0.0585 m=5.85 cm

 

 



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