una pallina viene lanciata verticalmente verso l’alto con una fionda che le imprime una velocità di 15,0 m/s. Trova la velocità che ha la pallina quando raggiunge l’altezza di 10,0 m
una pallina viene lanciata verticalmente verso l’alto con una fionda che le imprime una velocità di 15,0 m/s. Trova la velocità che ha la pallina quando raggiunge l’altezza di 10,0 m
η = 15 m/s = velocità iniziale
g = 9.806 m/s^2 = accelerazione di gravità
y = 10 m = altezza raggiunta
Valgono le relazioni:
{y = η·t - 1/2·g·t^2
{v = η - g·t
Quindi:
{10 = 15·t - 1/2·9.806·t^2
{v = 15 - 9.806·t
Risolvendo si ottiene:
[t = 2.078 s ∧ v = -5.374 m/s, t = 0.982 s ∧ v = 5.374 m/s]
Il primo risultato si riferisce al ritorno del sasso alla quota di 10 m
Queste sono le leggi del moto accelerato con accelerazione di gravità g:
g = - 9,8 m/s^2, rivolta verso il basso;
v = g * t + vo; legge della velocità; (1)
h = 1/2 g t^2 + vo t; legge dello spazio percorso in salita e poi in discesa; (2)
vo = 15,0 m/s;
h = 10,0 m;
v = - 9,8 * t + 15,0; (1)
10,0 = 1/2 * (- 9,8) * t^2 + 15,0 * t; (2)
troviamo il tempo che impiega a salire fino a 10,0 m, con la seconda equazione;
- 4,9 t^2 + 15,0 t - 10,0 = 0; cambiamo i segni;
4,9 t^2 - 15,0 t + 10,0 = 0
t = [+ 15,0 +- radicequadrata(15^2 - 4 * 4,9 * 10)] / (2 * 4,9);
t = [+ 15,0 +- radicequadrata(29)] /9,8;
t = [+ 15,0 +- 5,385] /9,8;
prendiamo il tempo minore;
t1 = [15,0 - 5,385] / 9,8 = 9,61 / 9,8 = 0,98 s; (tempo per salire a 10,0 m);
t2 = [15,0 + 5,385] / 9,8 = 20,385 / 9,8 = 2,08 s; t2 è il tempo in cui ripassa a 10 metri quando scende.
t1 = 0,98 s; sostituiamo nella legge della velocità:
v = - 9,8 * 0,98 + 15,0 = - 9,6 + 15,0;
v = 5,4 m/s; la velocità diminuisce;
mentre la pallina sale, viene decelerata dall'accelerazione di gravità e si ferma nel punto più alto, dove v = 0 m/s; poi riparte verso il basso e riprende velocità scendendo.
Ciao @giadazurlo
Devi applicare la conservazione dell'energia : m/2*Vo^2 = m*g*h+m/2*V^2 dove la massa m si semplifica quindi: Vo^2-2*g*h = V^2
V = √Vo^2-2*g*h = √15^2-20*9,806 = √225-196,12 =
= 5,374 m/sec la velocità diminuisce!
hmax = Vo^2/2g = 15^2/19,612 = 11,472 m
V = √2g(hmax-h) = √19,612*1,472 = 5,373 m/s