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Firza elastica e lavoro

  

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La figura mostra il modulo della forza elastica F di una molla al variare .... vd figura

Dubbi:

Punto 1

1 La compressione si ha portandosi da B ad A ?

2 Il lavoro L1 è l'area di ABC. Perchè negativo ? La base è  A - B o B - A ?   La posizione iniziale è A o B ?

Punto 2

3 Il risultato viene se si fa:

| L1 | + (D - B)*ED/2 ?

Perchè è sbagliato fare solo (D - B)*ED/2 ? cioè si deve tenere conto di un eventuale step precedente? E perchè devo prendere il modulo di L1 se no non viene ?

1735231100835

 

Autore

@pimpa

 

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pimpa matematica mentre conta i Joule  di compressione della molla 

2 Risposte



3

F = k * Delta x;

La molla a riposo è lunga 6,4 cm; viene compressa, si accorcia di Delta x.

 

Delta x = 1,6 - 6,4 = - 4,8 cm = - 0,048 m; compressione della molla;

Troviamo la costante k:

k = F / (Delta x) = 7,2 / 0,048 =150 N/m;

Energia potenziale U = 1/2 k x^2;

Per Delta x = 0 m;   Uo = 0 J; molla a riposo.

Delta x1 = 1,6 cm = 0,016 m; prima compressione; 

L = 1/2 k (Deltax1)^2; lavoro per comprimere la molla, lavoro esterno;

L = 1/2 * 150 * 0,016^2 = 0,019 J;

la molla fa lavoro resistente, accumula il lavoro esterno in energia potenziale elastica;

Uo - U1 = 0 - 1,9 * 10^-2 J;

L molla = - 0,019 = - 1,9 * 10^-2 J;

Comprimiamo ancora la molla di 1,6 cm; in totale 1,6 + 1,6 = 3,2 cm (compressione);

Delta x2 = 0,032 m;

L = U1 - U2; lavoro della molla

U2 = 1/2 k (Delta x2)^2 = 1/2 * 150 * 0,032^2 = 7,68 * 10^-2 J;

L = 1/2 k (Delta x1)^2 - 1/2 k (Delta x2)^2;

L = 1,9 * 10^-2 - 7,68 * 10^-2 = - 5,68 * 10^-2 J;

Ciao  @pimpa

 

 

@mg 👍👌🌻👍



2
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L1 = -k/2*0,016^2 = -75*2,56/10^4 = -1,92*10^-2 J

L2 = -k/2*0,032^2+L1 = -75*10,2/10^4+1,92*10^-2= -5,76*10^-2 J

Il lavoro compiuto sulla molla è positivo, quello esplicato dalla molla che si oppone allo schiacciamento è negativo 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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