Buonasera. Potreste gentilmente inviarmi lo svolgimento di questo esercizio?
Grazie in anticipo e buona serata.
Buonasera. Potreste gentilmente inviarmi lo svolgimento di questo esercizio?
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68
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Livello 0
Per la prima domanda, calcoliamo la forza centrifuga sulla sommità del dosso, e la indichiamo come Fc.
Questa, diretta verso l'alto, si sottrarrà dalla forza di gravità in quel punto.
Per la seconda domanda, la forza centrifuga dovrà essere uguale a quella di gravità, per annullarne l'effetto. Imponendone quindi il valore, ricaviamo la velocità
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Livello 6
@Patriziafisica Cerco di rimanere sulle cose essenziali:
La forza esercitata dal sedile sul automobilista e quella esercitata dal automobilista sul sedile hanno lo stesso valore in intensità, solo hanno segno opposto. E nelle tue soluzioni non c'è traccia del segno, per cui mi sono limitato a considerare quella del automobilista sul sedile
Tale forza è data da forza-peso, appunto m*g, che io ho indicato con Fg (forza di gravità) che è diretta verso il basso, meno la forza centrifuga (anche qui: la centrifuga è opposta alla centripeta, ma uguale in intensità, e preferisco ragionare con questa, perché è quella che noi sentiamo) che è diretta verso l'alto, cioè verso l'esterno della traiettoria circolare descritta dal dosso.
Quindi, essendo dirette in versi opposti tra loro, ma con la stessa direzione, appunto normale alla strada nella sommità del dosso, l'intensità risultante viene dal sottrarle tra loro o, il che è lo stesso, dal sommarle algebricamente (una positiva e l'altra negativa)
@giuseppe_criscuolo Non sono d'accordo anche se tutti introducono una forza centrifuga inerziale, fittizia;
la centripeta agisce verso il basso come il peso, la forza normale N è verso l'alto, verso opposto.
Fcentripeta = F peso - N; è la forza risultante reale agente;
Dentro l'auto sentiamo N = F peso - F centripeta. Ciao.
@mg non te la prendere, so di avere invaso il tuo campo 😉
Il fatto è che io, insegnante non lontano dal riposo, preferisco i concetti concreti, che si toccano con mano, per trasmetterle ai ragazzi, almeno nel tipo di scuola in cui insegno io (Artistico)
Del resto, hai visto anche tu il livello delle domande che arrivano, dopo che uno ha detto che la forza centrifuga è diretta verso l'alto, dando per scontato che (per esperienza comune) quella di gravità è diretta verso il basso...
In cima al dosso F centripeta e Forza peso sono verso il basso, verso il centro di curvatura, hanno lo stesso segno;
La Forza normale N è verso l'alto, ha segno contrario;
F centripeta è la forza risultante agente:
F centripeta = F peso - N;
N = F peso - F centripeta;
N = m g - m v^2 / r;
N = 67 * 9,8 - 67 * 12^2 / 35 = 656,6 - 275,7 = 381 N = 3,8 * 10^2 N; (Reazione normale verso l'alto).
La persone all'interno dell'auto si sente spinta verso l'alto, ha la sensazione di pesare meno; (39 kg invece di 67 kg.
b) Vogliamo che N = 0 N; (niente peso dentro l'auto);
F centripeta = F peso - N;
F centripeta = F peso ,
m v^2 / r = m g;
v^2 / r = g;
v = radicequadrata(g * r) = radice(9,8 * 35),
v = radice(343) = 18,5 m/s;
v = 19 m/s (circa).
Ciao @patriziafisica
https://argomentidifisica.wordpress.com/2018/05/03/esercizi-sulla-forza-centripeta-e-moto-circolare/
guarda l'esercizio 6 nel mio sito.
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Genius II
@mg 👍👌🌻👍
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a)
Forza perpendicolare nel punto massimo del dosso:
$\small F= m·g-m·\dfrac{v^2}{r}$
$\small F= 67·9,80665-67·\dfrac{12^2}{35}$
$\small F= 657,046-67·\dfrac{144}{35}$
$\small F= 657,046-275,657 \approx{381,4}\,N\quad(\approx{3,8·10^2}\,N).$
b)
Velocità perché i passeggeri subiscano una forza normale nulla:
$\small m·g-m·\dfrac{v^2}{r}=0$
$\small 67·9,80665-67·\dfrac{v^2}{35}=0$
$\small 657,046-1,914v^2=0$
dividi ambo le parti per 1,914:
$\small 343,284-v^2=0$
quindi:
$\small -v^2 = -343,284$
$\small v^2 = 343,284$
$\small \sqrt{v^2} = \sqrt{343,284}$
$\small v= 18,528\,m/s\quad(\approx{19}\,m/s).$
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Genius I
@gramor 👍👌👍
accelerazione centrifuga ac = V^2/r = 12^2/35 = 4,114 m/s^2 up
g = 9,806 down
forza premente il sedile Fp = m(g-ac) = 67*(9,806-4,114) = 381,36 N down = 3,8*10^2 N down in notazione esponenziale e due sole cifre significative
reazione del sedile R = -Fp = 3,8*10^2 N up
gravità zero :
g +V^2/r = 0
-9,806+V^2/35 = 0
V = √g*r = √35*9,806 = 18,53 m/s (19 con due sole cifre significative)
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Genius II