[fisica] conservazione dell'energia

[Tony Hak]

Ciao a tutti... Ho il seguente esercizio riguardante il principio della conservazione dell'energia :

Un vagone ferroviario di massa M1=10 ton è fermo su un pendio alto h=10 m. Quando il freno viene tolto, il vagone scende senza attrito lungo il pendio ed urta un secondo vagone di massa M2=2 ton fermo in fondo alla discesa, agganciandosi ad esso. I due vagoni risalgono insieme il pendio successivo. Calcolare la quota h1 raggiunta dai due vagoni sul secondo pendio se ai binari ed all’aria circostante viene ceduta per attrito una quantità di calore Q=83720 J.

ecco .. allora ..lo svolgo in questo modo:

prima di tutto devo trovo la velocita' dei due vagoni dp l'urto. Per fare cio' mi serve sapere la velocita' del primo vagone prima dell'urto col secondo.

U = energia potenziale
K = energia cinetica

(U+K) iniziale = (u+K) finale -Q

Il mio dubbio sorge quando devo mettere la Q. va bene messa in quel modo?

una volta trovata la velocita' con cui procedono i due vagoni per trovare l'altezza, dp aver sommato le due masse dei vagoni, faccio:

(U+K) iniziale -Q = (U+K) finale

e quindi attraverso la U finale so l'altezza. Pero' ripeto ho dei dubbi sulla Q. Le ho messe bene ? grazie per le eventuali ris

[serbring]

Originariamente inviato da Tony Hak

Ciao a tutti... Ho il seguente esercizio riguardante il principio della conservazione dell'energia :

Un vagone ferroviario di massa M1=10 ton è fermo su un pendio alto h=10 m. Quando il freno viene tolto, il vagone scende senza attrito lungo il pendio ed urta un secondo vagone di massa M2=2 ton fermo in fondo alla discesa, agganciandosi ad esso. I due vagoni risalgono insieme il pendio successivo. Calcolare la quota h1 raggiunta dai due vagoni sul secondo pendio se ai binari ed all’aria circostante viene ceduta per attrito una quantità di calore Q=83720 J.

ecco .. allora ..lo svolgo in questo modo:

prima di tutto devo trovo la velocita' dei due vagoni dp l'urto. Per fare cio' mi serve sapere la velocita' del primo vagone prima dell'urto col secondo.

U = energia potenziale
K = energia cinetica

(U+K) iniziale = (u+K) finale -Q

Il mio dubbio sorge quando devo mettere la Q. va bene messa in quel modo?

una volta trovata la velocita' con cui procedono i due vagoni per trovare l'altezza, dp aver sommato le due masse dei vagoni, faccio:

(U+K) iniziale -Q = (U+K) finale

e quindi attraverso la U finale so l'altezza. Pero' ripeto ho dei dubbi sulla Q. Le ho messe bene ? grazie per le eventuali ris

Allora tu prendi Q sempre >0, poi in realtà, essendo un calore ceduto dal sistema fisico (i vagoni) Q è una quantità che è in realtà negativa, quindi -Q.
quindi per il primo principio della termodinamica :
(U+K) finale -(U+K) iniziale =-Q

e quindi la forma giusta è:

(U+K) iniziale -Q = (U+K) finale

Tra l'altro ci potevi arrivare pensando che nell'altro modo avresti ottenuto h2>h1 se la massa del corpo resterebbe costante (agganciandosi, poi la massa del corpo è M1+M2 suppongo)

[Tony Hak]

ma quindi in entrambe le formule -Q ? ..

[Tony Hak]

ok .. esercizio risolto ! grazie mille