Una massa è appesa ad un filo di lunghezza 25,7 cm. Determinare la velocità minima con cui deve partire per compiere un giro completo.
Una massa è appesa ad un filo di lunghezza 25,7 cm. Determinare la velocità minima con cui deve partire per compiere un giro completo.
m/2*Vi^2 = m/2*g*L + m*g*2L
la massa si elide :
Vi = √g*L+4Lg = √5gl = √5*9,806*0,257 = 3,550 m/sec
Per poter completare il giro la massa deve arrivare nel punto più alto alto con una velocità (va) tale che la forza centripeta m * (va)^2 / r sia uguale al peso m * g:
r = raggio della circonferenza è la lunghezza del filo:
r = 25,7 cm = 0,257 m.
m (va)^2 / r = m g;
(va)^2 = g * r,
energia nel punto in basso, h = 0 m, solo energia cinetica, la massa deve partire con velocità vb;
In alto la massa sarà ad altezza h = 2 * r = 0,257 * 2 = 0,514 m,
energia nel punto in alto = cinetica + potenziale.
Energia potenziale = m g h.
1/2 m (vb)^2 = 1/2 m (va)^2 + m g (2 * r);
m si semplifica; (va)^2 = g * r
1/2 * (vb)^2 = 1/2 * (va)^2 + 2 * g * r ;
(vb)^2 = 2 * [1/2 g r + 2 g r];
(vb)^2 = g * r + 4 g r;
vb = radicequadrata(5 g r);
vb = radice(5 * 9,8 * 0,257) = radice(12,59);
vb = 3,55 m/s, (velocità di partenza della massa dal punto in basso per poter fare il giro completo).
E' il giro della morte!
https://argomentidifisica.wordpress.com/category/esercizi-su-forza-centripeta-e-moto-circolare/
ciao @sisi