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[Risolto] FISICA

  

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Uno skater di massa complessiva (ragazzo+skate) m = 64 kg si lancia da una rampa alta 2 m con una velocità = 5 m/s. Inizialmente si trascuri l’attrito.

a) Lo staker riesce ad arrivare dall’altra parte della rampa? Motivare la risposta. Supponiamo adesso che le pareti inclinate della rampa siano lisce, mentre la base lunga 4 m abbia un coefficiente di attrito dinamico pari a 0,2.
b) Determina il lavoro compiuto dalla forza di attrito alal base della rampa.
c) Determina la velocità finale dello staker alla sommità della rampa.

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Per il calcolo del lavoro della forza di attrito puoi applicare direttamente la definizione di lavoro…io ho allungato un po’ la strada perché prima ho trovato la velocità alla fine della prima rampa. 

@anna-supermath Grazie Anna!

@alby

👍🏻😃👋🏻



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In assenza di attrito si conserva l'energia meccanica;

m g h1 + 1/2 m v1^2 = 1/2 m vo^2 + m g ho;

vo = 5 m/s;  m si semplifica; 

g h1 + 1/2 v1^2  = 1/2 vo^2 + g ho;

h1 = ho  + vo^2 / (2 g) - v1^2/2g ;  altezza che può raggiungere;

h1 = 2  + 5^2 / (2 * 9,8) - v1^2 / (2 * 9,8) = 2 + 25 / 19,6  - v1^2 / 19,6 ;

può arrivare alla stessa altezza ho = 2 m, o può superarla; 

h1 = 2 m se v1 = vo;  arriva dall'altra parte  con la stessa velocità di partenza in assenza di attrito.

Se c'è attrito, perde velocità nel tratto di base; S = 4 m; kd = 0,2 coefficiente d'attrito;

F attrito = 0,2 * m * g = 0,2 * 64 * 9,8 = 125,44 N;

Lavoro dell'attrito = F * S;

Lavoro dell'attrito =  125,44 * 4 = 501,76 J; lavoro resistente, fa perdere energia al ragazzo;

Energia iniziale Eo;

Eo = 1/2 * 64 * 5^2 + 64 * 9,8 * 2 = 800 + 1254,4 = 2054,4 J;

Energia finale:

E1 = 2054,4 - 501,6 = 1552,8 J;

troviamo la nuova velocità finale alla fine della rampa, con la perdita di energia per il lavoro dell'attrito:

m g h1 = 64 * 9,8 * 2 = 1254,4, (energia potenziale ad altezza 2 m);

1/2 m v1^2 + m g h1 = 1552,8;

1/2* 64 * v1^2 + 1254,4 = 1552,8;

32 v1^2 = 1552,8 - 1254,4;

v1^2 = 298,4 / 32;

v1 = radice quadrata(9,3) = 3 m/s; (circa) (perde velocità per il lavoro resistente dell'attrito).

Ciao  @alby

@mg grazieeee

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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