[Risolto] Fisica:Lavoro ed energia

Conservazione dell'energia :

si uguagliano l'energia potenziale gravitazionale iniziale Epg = m*g*h e l'energia persa in attrito Ea = m*g*mu*d*n

m*g*h = m*g*mu*d*n

m e g si semplificano

n = h/(mu*d) = 1,5/(0,05*3) = 1,5*20/3 = 10 volte 

Contano soltanto altezza iniziale e coefficiente dinamico di attrito !!!

Se n é il numero richiesto, deve risultare

m g h - (n * u m g d + 0) = 0

h = n u d

n = h/(u d) = 1.5/(0.05 * 3) = 10.

L’energia potenziale posseduta da Daniele all’inizio vale:

U=mgh

Il lavoro delle forze di attrito vale:

L= x*nmg

ove

m = massa di Daniele (in kg)

g= accelerazione di gravità =9.81 m/s^2
h= 1.5m

n= 0.05

d=3 m

Quindi applichi il principio di conservazione dell’energia meccanica:

U=L——————>semplifichi——-> h=x*n*d

quindi: x= h/(d*n) = 1.5/(3*0.05)=10 volte

il risultato è indipendente dal peso di Daniele ossia dalla sua massa e dalla accelerazione di gravità.

Energia potenziale iniziale = m g h  = m * 9,8 * 1,5 = m * 14,7 J;

m è la massa di Daniele che non viene data.

F attrito = k * m * g = m * 0,050  * 9,8 = m * 0,49 N

Lavoro forza d'attrito = F * d =  m * 0,49 * 3,0 = m * 1,47 J

Il lavoro delle forze d'attrito è negativo perché è un lavoro resistente, fa perdere energia meccanica e la trasforma in calore.

N = numero di passaggi.

Ad ogni passaggio sulla parte piana si perde energia fino a quando l'energia diventa 0;

la massa m si semplifica, non serve.

m * 14,7 - N * m * 1,47 = 0 J,

N = 14,7 / 1,47 = 10 passaggi.

Un punto materiale di "m kg" soggetto all'accelerazione di gravità "g m/s^2" che compie uno spostamento di "d m" su una superficie orizzontale con coefficiente d'attrito dinamico "μ" dissipa il lavoro della forza d'Attrito
* A = μ*m*g*d joule
della sua energia.
Nel caso dell'esercizio tutta l'energia disponibile è quella Potenziale
* P = m*g*h joule
e, per dissiparla tutta, il numero di spostamenti eguali è
* n = P/A = m*g*h/(μ*m*g*d) = h/(μ*d)
che, con i dati forniti,
* h = 1.5 = 3/2 m
* d = 3 m
* μ = 0.050 = 1/20
diventa
* n = h/(μ*d) = (3/2)/((1/20)*3) = 10