[Official Thread]Richieste d'aiuto in FISICA: postate qui!
 

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Buon lavoro a tutti!

Iscritto!

mmm visto che sono un po' scemo...vediamo se ho capito bene il ragionamento...dimmi se va bene quello che stò dicendo per favore.

Facciamo un esempio semplificato: Ho semplicemente un blocco di massa m che è sottoposto ad una forza F costante che lo spinge verso destra su di un piano orizzontale avente un certo attrito dinamico. La forza di attrito dinamico f si contrappone al moto di tale corpo e di conseguenza è diretta verso sinistra.
Tale blocco iniziamente ha una velocità Vi e dopo aver percorso uno spazio di lunghezza s ha una velocità finale Vf.
Voglio calcolare il lavoro compiuto dalla forza di attrito f.

Il lavoro di una forza è definito come la forza risultante per lo spostamento, quindi nel mio caso avrò:


dove F è la forza che spinge il blocco verso destra ed f_a è la forza di attrito che gli si contrappone.

A questo punto vorrei sapere quanto vale il lavoro della forza di attrito che potrebbe essere definito in questo modo:


in quanto il lavoro svolto da una forza è quella forza per lo spostamento (e coerentemente se f_a si oppone al moto del corpo che comunque continua a spostarsi verso destra allora significa che F>f_a, f_a ha segno negativo ed il lavoro svolto da f_a dovrebbe essere negativo)

Io adesso sò la velocità iniziale Vi, la velocità finale Vf e vedo le due energie cinetiche nel punto iniziale e nel punto finale:




Per il teorema dell'energia cinetica sò che il lavoro di una forza è uguale alla differenza di energia cinetica e quindi:



DOMANDA: perchè il lavoro della forza di attrito me lo vado a calcolare mediante le energie cinetiche all'inizio ed alla fine e non me lo sono calcolato semplicemente con
L = -f_a * s ?!?!!?

Se volessi calcolare il lavoro svolto dalla forza F mentre spinge il corpo con l'energia cinetica? doh

Grazie
Andrea

E' la stessa cosa, se tu sai che A= B-C= f(x) puoi calcolare A sia come B-C che come f(x).

D'altronde è un'ugualianza. se sai uno dei due valori sai anche l'altro.

In sostanza dipende dai dati che hai :stordita:

con mentre intendi istante per istante? cioè un L(t) ?

domanda su lagrangiana
 

In teoria i due angoli sono uguali dato il vincolo e come coordinate q uso x per il centro della sfera e l'angolo(che in realtà sono 2).
Trovo le espressioni di T e V e poi calcolo la lagrangiana L=(T-V)...giusto?

Attenzione! Devi sempre stare attento alle forze in gioco negli estremi!
In questo caso anche la forza costante fa un lavoro: se calcoli la differenza di energia cinetica trovi la somma del lavoro fatto da F e di quello fatto dalla forza d'attrito.
Provo a svolgere un po' l'esercizio, magari ti aiuta.

Una massa M si muove trascinata da una forza costante su un piano dotato di coefficiente d'attrito dinamico . La velocità nell'istante iniziale è . Il corpo percorre uno spostamento s; dopo averlo percorso la sua velocità finale è . Calcolare il lavoro svolto dalla forza d'attrito.



1) Brutalmente, usando la definizione, il lavoro fatto dalla forza d'attrito è


2) Per calcolare il lavoro con un bilancio di energia bisogna esplicitare la dipendenza della velocità finale dallo spostamento fatto. Il moto, poiché la risultante delle forze è una costante, sarà rettilineo uniformemente accelerato, dunque:






Dunque, sostituendo in quanto ottenuto al punto 1, il lavoro fatto dalla forza d'attrito sarà


Calcolando allo stesso modo il lavoro fatto dalla forza traente si ottiene

e dunque il lavoro totale sarà

Essendo l'accelerazione (seconda legge di Newton!)

si ottiene:

che è proprio la differenza di energia cinetica ;)


Più chiaro?

Iscritto e volenteroso aiutante per tutto cio' che arriva fino alla 5 liceo, o poco di piu' :D

bene era ora che anche a noi fisici venisse riconosciuto un thread :read:

mmm va bene il raggionamento fatto per risolvere questo esercizio?

Un battipalo di massa 2100 Kg viene usato per conficcare nel terreno un palo d'acciaio.
La massa del palo viene lasciata cadere da ferma da un'altezza di 5 m rispetto alla sommità del palo e lo conficca nel terreno per 12 cm prima di fermarsi.
Usando il teorema dell'energia cinetica si determini la forza media esercitata dal palo sulla massa fino a quando essa si ferma.

Io ho pensato così: considero il solo asse y visto che le uniche forze che sono da considerare sono la forza peso e la forza normale esercitata dal palo sulla massa che cade.

Considero come l'origine la posizione iniziale della massa prima che cada, poi la massa cade per 5 m colpendo il palo e lo conficca nel terreno di 5,12 m (5m di caduta + 12 cm del palo che entra nel suolo).

Il palo è un impedimento alla caduta della massa e la forza normale si comporta come un attrito in quanto è una forza che si oppone sempre al moto della massa rallentandola per 12 cm fino a farla fermare.

Il teorema dell'energia cinetica dice che:

Poi sul libro dice che: Se l'ATTRITO è tra le forze agenti sul corpo il teorema dell'energia cinetica prende una speciale forma:

Quindi visto che nell'esercizio l'atrito c'è (la resistenza del palo a conficcarsi nel terreno che si oppone al moto di caduta della massa) uso questa versione del teorema dell'ernergia cinetica e sostituisco al suo interno avendo:



Ora inizialmente la massa è ferma --> Ki = 0.
Dopo i 5,12 m la massa è di nuovo ferma --> Kf = 0

Il lavoro fatto dalla forza di peso è la forza peso moltiplicato per lo spostamento totale della massa che è 5,12 m

Il lavoro fatto dalla forza di attrito esercitata dal palo sulla massa invece è una certa forza X incognita per lo spostamento del palo che viene conficcato nella terra pari a 0,12m

-->

Il problema mi chiedeva appunto di ricavare la forza media esercitata dal palo sulla massa che è proprio x quindi ricavo x ed ho finito....

Ci può stare?

Grazie
Andrea

piccolo aiutino per la mia domanda?
Grazie a chi mi aiuterà ;)

Esercizio sulla conservazione dell'energia
 

Ciao,
mi dite se ho impostato bene questo esercizio?

L'esercizio fa riferimento alla seguente figura:



Al muro è attaccata una molla che viene compressa di una lunghezza delta x. La molla estendendosi spinge una palla su di un piano orizontale senza attrito, ad un certo punto la palla raggiunge una rampa di altezza R=2m e viene fatta salire. Ad un'altezza f=20 m vi è un omino affacciato alla finestra.

I dati del problema sono i seguenti:

m = 1 Kg (MASSA PALLA)
k = 5 N/m (COEFFICIENTE ELASTICO DELLA MOLLA)
R = 2 m (ALTEZZA RAMPA)
f = 20 M (ALTEZZA DOV'E' POSIZIONATO L'OMINO ALLA FINESTRA)
g = 10 m/s^2 (CONSIDERARE QUESTA APPROSSIMAZIONE DELL'ACCELERAZIONE GRAVITAZIONALE)

1) DOMANDA 1: Escludendo l'omino in finestra e considerando che la pallina possa scavalcare la rampa di altezza R cadendo dall'altra parte del muro trovare la condizione relativa alla compressione deltaX della molla per cui la pallina torna indietro sulla rampa.

Il mio ragionamento è il seguente:
Nella posizione X0 la palla è ferma e la molla stà subendo una compressione deltaX --> In questo momento l'energia cinetica della palla è nulla ed è tutta energia potenziale.

Quando la molla viene rilasciata la pallina inizia a muoversi, non essendoci attriti di alcun tipo finchè la pala viaggia lungo il piano orizzontale non perde energia cinetica (perchè non c'è nessuna forza che si oppone al suo moto).
Quando la palla inizia a salire la rampa perde energia cinetica (perchè la forza di gravità si oppone al suo moto) ed acquista energia potenziale.

Le forze in gioco sono solo la FORZA ELASTICA e la FORZA PESO che sono entrambe FORZE CONSERVATIVE --> POSSO APPLICARE LA CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA.

Per far si che la pallina torni indietro bisogna imporre che l'ENERGIA CINETICA ALL'ALTEZZA R=2m SIA NULLA, quindi:



K_i è al punto x segnato a 0 mentre k_f la considero quando la palla ha raggiunto il livello pari a 2m.

Come già detto nel punto X_0 l'energia cinetica è nulla ed è tutta energia elastica potenziale, mentra a K_f l'energia cinetica deve essere imposta nulla e l'energia sarà tutta potenziale gravitazionale, quindi ho:



Quindi adesso ricavando DeltaX avrò la condizione limite per cui la pallina non scavalchi la rampa cadendo dall'altro lato e così riscenderà sulla rampa.


e vabbè andando a sostituire i dati del problema mi viene che la condizione limite per cui ciò avvenga è che la molla subisca una compressione massima di 2,8 m, quindi comprimendo la molla meno di 2,8 m la pallina non scavalcherà la rampa e tornerà indietro.

2) Determinare la condizione relativa alla compressione DeltaX della molla affinchè la pallina raggiunga l'omino in finestra.

Procedo esattamente come prima e scopro che la condizione per cui la pallina raggiunge l'omino è che la molla venga compressa di DeltaX pari a 9 m...quindi in questo caso deve essere compressa di almeno 9 m per fargli raggiungere l'omino in finestra.

Grazie
Andrea

Questione banale
 

Come da titolo, una bazzecola:D
devo usare questa formula per il calcolo di un errore: 1- (valore pratico / valore teorico) ; sapete dirmi come si chiama? L'avevo vista lo scorso anno ma ora mi sfugge...

Dovrebbe essere l'errore relativo.

Errore assoluto = (Valore sperimentale - valore teorico)
Errore relativo = Ea / Valore teorico

Errore realtivo = (Valore sperimentale - valore teorico)/ Valore teorico
Er = (Valore sperimentale / valore teorico) - 1

Impostato perfettamente :)

Grazie x aver risposto però penso che nn sia lui:( ; era una cosa che avevo studiato lo scorso anno, ma tuttora mi sfugge il suo nome: ditemi il nome di tutti i tipi di errori esistenti che magari riesco a ricordarlo!:D

Vi propongo un esercizio che penso non sia difficile ma che non riesco a venirne a capo:

in figura C1=20pF C2=40pF C3=30pf e C4= 60pF, la carica su C1=200pC,calcolare la differenza di potenziale tra A e B e la carica su ogni condensatore.



io sono riuscito a trovare solo Q3 che è uguale a Q1 e la differenza di potenziale tra a e c di 8V.

In teoria i due angoli sono uguali dato il vincolo e come coordinate q uso x per il centro della sfera e l'angolo(che in realtà sono 2).
Trovo le espressioni di T e V e poi calcolo la lagrangiana L=(T-V)...giusto?

Ragazzi nessuno x i miei condensatori? :cry:

Non credo che la carica su C1 e C3 sia la stessa: elementi di circuito in parallelo sono sottoposti alla stessa ddp, mentre elementi in serie sono attraversati dalla stessa intensita' di corrente. Pertanto ddp(Q1) = ddp(Q3), da cui Q1 / C1 = Q3 / C3. Da qui ricavi intanto la carica su C3. A questo punto sommi le cariche di entrambi i condensatori, e questa somma dev'essere uguale alla somma delle cariche Q2+Q4. Da questo, usando la relazione Q2/C2 = Q4/C4, e conoscendo la somma Q2+Q4 puoi ricavare tutti gli altri valori (con la regoletta del "comporre" delle proporzioni :D ).
Spero di essere stato chiaro (e di non aver detto boiate), mi si perdoni il non uso del LateX e la fretta, ma sono in uscita per il lavoro :D
Byez =D

mi sembra corretto. Se non ti esce provo a fare i conti...