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Un blocco di massa 2.5 kg è posto alla sommità di un piano inclinato di 40° rispetto all’orizzontale,
alto 1.4 m e comprime di 22 cm una molla di rigidità 850 N/m; la molla spinge via il blocco che arriva
ai piedi del piano inclinato, prosegue su un piano orizzontale finché la sua velocità non diventa un
terzo di quella che aveva ai piedi del piano inclinato e, infine comprime una seconda molla fino ad
arrestarsi comprimendo anch’essa di 22 cm. Sapendo che il coefficiente di attrito è sempre uguale a
0.23, determinare la costante elastica della seconda molla e quanto spazio ha percorso il blocco sul
piano inclinato prima di appoggiarsi alla seconda molla.

 

ringrazio tutti coloro che mi aiuteranno (la costante mi viene circa 1800, ditemi se ci sono vicino oppure no; la seconda richiesta non l’ho ben capita)

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Un blocco di massa m = 2.5 kg è posto alla sommità di un piano inclinato di 40° rispetto all’orizzontale, alto h = 1.4 m e comprime di x = 22 cm una molla di rigidità k1 = 850 N/m; la molla spinge via il blocco che arriva ai piedi del piano inclinato, prosegue su un piano orizzontale lungo d finché la sua velocità V' non diventa un terzo di quella V che aveva ai piedi del piano inclinato e, infine,  comprime una seconda molla di costante elastica k2 fino ad arrestarsi comprimendo anch’essa di x = 22 cm. Sapendo che il coefficiente di attrito μ è sempre uguale a 0,23, determinare la costante elastica k2 della seconda molla e quanto spazio d ha percorso il blocco sui piani (inclinato e non) prima di appoggiarsi alla seconda molla.

 

in cima al piano inclinato (energia totaleiniziale Eo): 

Eo = k1/2*x^2+m*g*h 

 

in fondo al piano inclinato:

E = 850/2*0,22^2+2,5*9,806*1,4(1-1,4/sin 40*cos 40°*0,23) = 41,72 J

velocità V = 2E/m = √41,72/1,25 = 5,777 m/s

 

a contatto della seconda molla :

V' = V/3 = 1,926 m/s

V'^2*1,25-2,5*9,806*0,22*0,23 = k2/2*0,22^2

k2 = (1,926^2*1,25-2,5*9,806*0,22*0,23)*2/0,22^2 = 140,35 N/m

 

distanza d percorsa in piano :

(V^2-V'^2) = 2*g*μ*d

d = (5,777^2-1,926^2)/(2*9,806^0,23) = 8,78 m .....cui vanno aggiunti 0,22 m di compressione della molla di coeff. K2 per un totale di 9,00 m 

distanza L percorsa sul piano inclinato :

L = h/sin 40° = 1,4/0,6428 = 2,18 m 

 

distanza totale D = d+L+x =9,00+2,18 = 11,18 m 

 

 

 

@remanzini_rinaldo Ma perché in fondo al piano ha messo energia potenziale elastica? Io ho interpretato nel seguente modo:

in cima potenziale gravitazionale ed elastica

ai piedi del piano solo cinetica

@Cippp ...mi scuso, ma  l'ho dovuto rivedere perché non avevo considerato il rallentamento in piano !!



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@Cippp 

Come è brava la tua prof. Non riesci mai a fare un es. di chimica questo sarà un compito che avrai fatto circa 2 secoli fa cioè nel 1825 



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Potresti anche tu @remanzini_rinaldo quanto è la forza di un ponte di legno di una macchina di lego che ho fatto giovedì in aula di artr

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