Fisici a me ( Problema Urge)

[sacd]

Un auto di 2600 kg e` posteggiata sul fianco di una strada in salita. L`altezzah del pendio vale 50metri, la distanza in orrizzontale percorsa vale 120metri. La lunghezza L e` ingognita. Poiche` il solo attrito nn e` sufficiente a tenere l`auto ferma viene posto un fermo dietro la ruota posteriore.
Determinare la forza di attrito complessiva del fermoe dei pneumatici, necessaria per mantenere l`auto in equilibrio.
Infine supponendo che la forza d`attrito dei pneumatici con il manto stradale valga 1400N. Determinare la froza frenante del fermo. (fare uno schema delle forze)



2:

Un centometrista con massa 60 kg percorre i 100 metri in 10 sec. Supponendo la forza applicata costante determinare la sua accellerazione e velocita finale


3:

Un giocatore di statura 2 metri con un colpo di testa mira la portache si trova a 10 metri. Il palloneparte orrizzontale con velocita di 25m/s
Tenendo conto che le porte sono alte 1.3 metri il pallone riuscira` ad entrare?
Quanto dista il punto d`impatto con il suolo rispetto al calciatore?

[CioKKoBaMBuZzo]

ti posto la soluzione del primo e poi vado a nanna che è tardi

allora

m=2600kg
h=50m
l'=120m
l=(teorema di pitagora) radq(50²+120²)=130m

la forza peso della macchina la ricavi dalla seconda legge della dinamica, cioè

Fp=m*g=25480 N (approssimando l'accelerazione gravitazionale a 9,8 m/s²)

a questo punto, trattandosi di un piano inclinato, la forza peso si deve scomporre nella componente perperndicolare e in quella parallela al piano (quella che fa muovere l'auto è la componente parallela), poi si fa una proporzione del tipo:

Fp// : h = Fp : 130

dove Fp// è la componente parallela al piano della forza peso

da questo ricavi che la componente parallela della forza peso (la forza che si deve vincere per fare in modo che l'auto rimanga ferma) è

h*Fp/l= 9800 N

se l'attrito dei pneumatici esercita una forza di 1400 N, basta fare una semplice differenza: 9800N-1400N=8400N

ti allego anche un'immagine per poter capire meglio

[sacd]

Ma il terzo a me sembra nn risolvibile leggendo attentamente, ho ragione?

[jesusquintana]

no, e' risolvibile ed e' facile, ma adesso vado a letto RONF

[JL_Picard]

Originariamente inviato da sacd

Un centometrista con massa 60 kg percorre i 100 metri in 10 sec. Supponendo la forza applicata costante determinare la sua accelerazione e velocita finale

In generale:

S= S0 + V0*t + 1/2 a * t^2

V = V0 + a*t

Ipotizzando, come logico la partenza da fermo, avremo:

S0=0

V0=0

Quindi la Prima equazione diventa: S= 1/2 a * t^2 (moto uniformemente accelerato)

e la seconda V= a*t

dalla prima si ricava a= 2*s / t^2 = 2*100 / 10^2 = 2 m/s^2

e dalla seconda V= 2 * 10 = 20 m/s

la massa è un dato inutile.

[AleX_ZeTa]

beh facciamo anche l'ultimo dai.

Calcoliamo prima di tutto il tempo che ci mette la palla ad arrivare sulla linea di porta:

t = 10 / 25 = 0.4 s

e calcoliamo ora a che altezza arriva sulla linea di porta (supponendo g=10m/s^2)

h = 2 - 1/2 * g * t^2 = 1.2m

quindi riesce ad entrare in porta di 10cm


Vediamo ora quando tocca terra:

h' = 0
h' = h - 1/2 *g * t^2 = 2 - 1/2 * g * t^2

quindi: t' = sqrt(h/g) = sqrt(4/10) = 0.632s

e in questo tempo percorre uno spazio s = v * t' = 25 * 0.632 = 15.8m
quindi tocca terra a 15.8m dal calciatore

[sacd]

Grazie a tutti per le risposte, anche se cmq nn erano per me.

A riguardo dell'ultimo problema visto che sono 13 anni che nn fo fisica , quale era il motivo per cui si usa 1/2 g al posto di g.
A quella fromula ci ero arrivato solo che nn usavo 1/2

[JL_Picard]

Originariamente inviato da sacd

Un giocatore di statura 2 metri con un colpo di testa mira la porta che si trova a 10 metri. Il pallone parte orrizzontale con velocita di 25m/s
Tenendo conto che le porte sono alte 1.3 metri il pallone riuscira` ad entrare?
Quanto dista il punto d`impatto con il suolo rispetto al calciatore?

Scomponiamo il moto del pallone in una componente x, parallela al terreno ed in una componente y perpendicolare ad essa.

assumiamo come riferimento un sistema di assi con centro sui piedi del calciatore e coordinate y crescenti verso l'alto.

Le equazioni di moto (vedi problema 2) si possono così scrivere:

(1) Sx=S0x + v0x * t + 1/2 ax * t^2

(2) Vx= Vox + ax * t

(3) Sy=S0y + V0y*t + 1/2 ay * t^2

(4) Vy= V0y + ay * t

Le condizioni date permettono di dire:

S0x = 0
V0x = 25 m/s
ax = 0

S0y = 2 m
v0y = 0 m/s
ay = g = - 9.8 m/s^2 (negativo perchè diretta verso il basso)

Le quattro equazioni diventano pertanto:

(1) Sx= 25*t

(2) Vx = 25

(3) Sy= 2 - 1/2 * 9.8*t^2

(4) Vy= - 9.8*t

Poichè sappiamo che la linea di porta dista 10 metri dal calciatore, dalla prima equazione ricaviamo t = 10/25 = 0.4 s

Se sostituiamo nella terza equazione avremo:

Sy = 2 - 0.5 + 9.8*04^2 = 2 - 4.9*0.16 = 2 - 0.784 = 1.216 m

Poichè tale quota è minore dell'altezza della porta, la palla entra.


Per trovare a che distanza il pallone tocca terra, dall'equazione (3) ricaviamo il tempo t, per cui Sy = 0

0.5*9.8*t^2 = 2

t^2 = 2 / 4.9 = 0.41

da cui t=0.64 s

Sostituendo nella (1) avremo la distanza orizzontale percorsa:

S= 25*0.64 = 16 m

PS: In realtà le cose sono un pò diverse:

Abbiamo supposto la palla puntiforme: in realtà un pallone regolamentare ha circonferenza compresa tra 58 e 60 cm, per cui il raggio è compreso fra 9.23 e 9.55 cm, quindi nel nostro caso, ammettendo che i 130 cm siano l'altezza netta della porta e che la quota iniziale coincidesse con il centro della sfera, il pallone avrebbe preso di striscio la traversa, con effetti imprevedibili.

La porta in realtà è ben più alta di 130 cm.

Il pallone si ferma molto prima di 16 metri, perchè normalmente le porte hanno una rete...

[AleX_ZeTa]

prendiamo x come coordinata spaziale:

v = dx/dt
a = d^2 x / dt^2

supponiamo un moto unif. accelerato, quindi a(t) = a = cost

abbiamo (poniamo t=0 come istante iniziale):
v(t) = v(0) + int(0,t) a(t) dt = a * t + v(0)
x(t) = x(0) + int(0,t) v(t) dt = int(0,t) a*t + v(0) dt = 1/2*a*t^2 + v(0)*t + x(0)

Questo col calcolo differenziale. Più banalmente, dato il grafico v-t (v sulle ordinate e t sulle ascisse) lo spazio percorso è l'area compresa tra v(t) e l'asse x. Per accelerazioni costanti il grafico è banalmente una retta. Ora fissa due istanti (0 e t) e calcola l'area del trapezio: ti verrà esattamente quella formula. L'1/2 lo trovi quando fai l'area del triangolo...

[sacd]

Vedrò di passare più spesso di qui, visto la gente interessante che ci bazzica