Un blocco di $1,8 \mathrm{~kg}$, che scivola su un piano orizzontale con una velocità di $2,2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$, colpisce una molla e la comprime di $0,31 \mathrm{~m}$ prima di fermarsi. Qual è la costante elastica della molla?
[91 N/m]
Un blocco di $1,8 \mathrm{~kg}$, che scivola su un piano orizzontale con una velocità di $2,2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$, colpisce una molla e la comprime di $0,31 \mathrm{~m}$ prima di fermarsi. Qual è la costante elastica della molla?
[91 N/m]
L'energia cinetica del blocco (1/2 m v^2), si scarica sulla molla che accumula l'energia sotto forma di energia potenziale elastica (1/2 k x^2); se non ci sono attriti, l'energia si conserva, cioè rimane costante.
1/2 k x^2 = 1/2 m v^2;
k x^2 = m v^2;
k = m v^2 / x^2;
k = 1,8 * 2,2^2 / 0,31^2;
k = 90,7 N/m;
k = 91 N/m (circa); costante elastica della molla.
ciao @valeria_
Calcoliamo l'energia cinetica iniziale del blocco
Ki = 1/2*m*v^2 = 1/2*1,8*2,2^2 = 4,36 J
Per la legge di conservazione dell'energia meccanica vale la seguente relazione (con Kf energia cinetica finale, Uf energia potenziale elastica finale, Ki cinetica iniziale e Ui potenziale elastica iniziale)
Kf + Uf = Ki + Ui
K finale e U iniziale sono uguali a 0 perché dopo essere stato respinto, prima o poi il blocco si arresterà a causa delle forze d'attrito, mentre U inziale è uguale a 0 perché poco prima che il blocco entrasse a contatto con la molla, l'energia potenziale elastica è uguale 0
Ki = Uf
4,36 = 1/2*k*(Δs)^2 ---> 4,4 = 1/2*k*0,31^2
k = (4,36*2)/0,31^2 ---> k $ \approx $ 91 N/m