Esercizio di fisica

Question

Tenendolo inizialmente fermo, un corpo di 500 g viene appeso a una molla disposta verticalmente tramite un'asta di supporto. In questa situazione il corpo si trova a 80 cm dal suolo. Sapendo che la molla ha una costante elastica di 25 N/m, calcola l'energia potenziale gravitazionale finale del corpo, una volta che la molla si sia allungata accompagnando il corpo appeso fino al punto di equilibrio, e il valore dell'energia potenziale elastica. Di quanto è diminuita l'energia potenziale gravitazionale rispetto alla situazione iniziale? Coincide con
quella elastica? (Motiva l'ultima risposta).

Suggerimenti: Devi trovare prima di tutto il valore della forza peso, data dal prodotto m -g (essendo g = ..), applicata alla molla e poi il suo allungamento..

Buona sera, chiedo gentilmente se qualcuno fosse disponibile per aiutarmi a risolvere questo esercizio.

Grazie

Autore

Risposta

gabriele_tavella

(@gabriele_tavella)

6 punti

livello:

Livello 0

2 Risposte
1 0 1

27/12/2022 22:55

remanzini_rinaldo · Accepted Answer

[attach]32701[/attach] costante elastica K = 25 N/m forza peso Fp = m*g = 0,5*9,806 = 4,903 N allungamento statico X = Fp/K = 4,903/25 = 0,196 cm  energia potenziale gravitazionale iniziale Uo = Fp*ho = 4,903*0,80 = 3,922 joule  energia potenziale gravitazionale finale U = Fp*(ho-x) = 4,903*(0,80-0,196) = 2,960 joule  ΔU = Uo-U = 3,922 - 2,960 = 0,962 joule  energia potenziale della molla Epm = k/2*x^2 = 12,5*0,196^2 = 0,481 ( uguale a ΔU/2) Epm e ΔU non coincidono perché il corpo è stato accompagnato alla condizione di allungamento statico opponendo una forza media antagonista Fa = Fp/2 che moltiplicata per l'allungamento X  ha dato luogo ad un lavoro L = 0,196/2*4,902 = 0,481 joule . Se il corpo fosse stato lasciato andare, anziché essere accompagnato, avrebbe avuto un allungamento dinamico X' > X  (dato dall'uguaglianza k/2*X'^2 = Fp*X' che conduce a X' = 2Fp/k = 0,392 m = 2X) salvo poi essere soggetto alla forza elastica di richiamo e cominciare ad oscillare attorno al punto di allungamento statico X . Spero di averti fatto capire la dinamica del problema 😊

[Risolto] Esercizio di fisica

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