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[Risolto] fisica

  

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Un blocco di $1,40 kg$ che scivola con una velocità di $0,950 m / s$ su una superficie orizzontale senza attrito, urta una molla di costante elastica $734 N / m$ e si ferma dopo aver compresso la molla di $4,15 cm$.
Esprimi l'energia potenziale e l'energia cinetica in funzione della deformazione $x$ della molla.
Traccia i grafici di $U(x)$ e di $K(x)$ nell'intervallo $(-4,15 cm ; 4,15 cm )$ e determinane i valori per ciascuna delle seguenti compressioni:
a. $0 cm$
b. $2,00 cm$
c. $4,00 cm$
Disegna il bilancio energetico in ciascuno dei casi.
[a. 0 J; 0,632 J; b. 0,147 J; 0,485 J; c. 0,587 ]; 0,045 ]]

CE4E97CE 0459 4E5F 9D4C D8F446AE0233
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x = 4,15 cm = 0,0415 m; massima compressione:

U(x) = 1/2 k x^2; energia potenziale elastica cresce con x^2;

a)  per x = 0 m;  U(x) = 0 J;

1/2 m v^2 = 1/2 * 1,40 * 0,950^2 = 0,632 J; energia cinetica del blocco prima dell'urto con la molla.

L'energia totale in gioco è quella che possiede inizialmente il blocco; quando comprime la molla l'energia cinetica si trasforma in energia potenziale elastica. 

U(x) + K(x) = 0,632 J; l'energia si conserva, è sempre 0,632 J se non c'è attrito.

Per x = x massimo = 0,0415 m, l'energia potenziale elastica è massima, il blocco si ferma, v = 0 m/s :

U max = 1/2 * 734 * 0,0415^2 = 0,632 J;

K(x massimo) = 1/2 m v^2 = 0 J; energia cinetica del blocco.

b) per x = 2,00 cm = 0,0200 m;

U(x) = 1/2 * 734 * 0,0200^2 = 0,147 J; energia della molla;

K(x) = 0,632 - 0,147 = 0,485 J; energia cinetica del blocco;

 

c) per x = 4,00 cm = 0,0400 m;

U(x) = 1/2 * 734 * 0,0400^2 = 0,587 J; energia della molla;

K(x) = 0,632 - 0,587 = 0,045 J; energia cinetica del blocco che sta per fermarsi.

L'energia potenziale cresce, l'energia cinetica del blocco diminuisce, la somma però resta costante.

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@angeladiviccaro  ciao



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Risposta
SOS Matematica

4.6
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