Per fermare un'automobilina di massa 2,0 kg, un bambino applica per 2,0 s una forza costante d'intensità $5,0 \mathrm{~N}$ in verso opposto al moto dell'automobile. Con quale velocità si muoveva il giocattolo prima che venisse bloccato? Se, a parità di condizioni iniziali, il bambino avesse voluto bloccare I'automobilina in $1,0 \mathrm{~s}$, quanto avrebbe dovuto essere intensa la forza applicata?
$[5,0 \mathrm{~m} / \mathrm{s} ; 10 \mathrm{~N}]$
36
punti
Livello 0
Dal teorema dell'impulso sappiamo che:
I = m* (V_finale - V_iniziale)
Essendo la forza opposta al moto risulta:
I= F* Dt = - 5*2 = - 10 [ N*s ]
La velocità finale è nulla poiché il giocattolo viene bloccato. Quindi:
- 10 = m* (0 - V_iniziale) = 2* ( - V_iniziale)
Da cui si ricava:
V_iniziale = 5 m/s
Mantenendo le stesse condizioni iniziali ossia V_iniziale = 5m/s per fermare il giocattolo in 1 secondo bisogna applicare una forza di modulo
F= (5*2)/1 = 10N
76643
punti
Genius II
Per fermare un'automobilina di massa 2,0 kg, un bambino applica per un tempo Δt = 2,0 s una forza costante d'intensità F = 5,0 N in verso opposto al moto dell'automobile. Con quale velocità V si muoveva il giocattolo prima che venisse bloccato?
della nota F = m*a si moltiplicano ambo i membri per la quantità Δt ottenendo F*Δt = m*a*Δt ; poiché a*Δt = ΔV, si giunge all'uguaglianza F*Δt = m*ΔV il cui significato fisico é : una forza F applicata ad una massa m per un tempo Δt, me provoca una variazione di velocità ΔV.
applicata al nostro caso , questa uguaglianza ci permette di calcolare ΔV che risulta essere pari a :
ΔV = Δt*F/m = (2-0)*5/2 = 5,0 m/sec
poiché la velocità finale Vf è 0, V = Vf+ΔV = 0+5 = 5 m/sec
Se, a parità di condizioni iniziali, il bambino avesse voluto bloccare l'automobilina in un tempo Δt' = 1,0 s, quanto sarebbe dovuta essere intensa la forza applicata F' ?
F' = m*ΔV/Δt' = 2*(5-0)/(1-0) = 10 N
109941
punti
Genius II
