Domanda:
help per piano inclinato?
cipollina
2010-12-20 12:52:06 UTC
Altro grande problema (forse solo per me...) di fisica.Una manina me la darebbe qualcuno?

Grazie a chiunque mi salverà da questo impiccio... Cipollina.

" Una forza F, costante, di 20 N, viene applicata a un corpo di massa 10 Kg, inizialmente fermo, per un tratto di piano di 30 m.
Trascurando ogni forma di attrito:
a) determinare la velocità del corpo alla fine dei 30 m.

Successivamente sempre sotto l'azione della forza F, il corpo sale lungo un piano inclinato. Ancora in assenza di attrito, si supponga che la velocità rimanga costante durante la salita.

b) qual'è la pendenza del piano inclinato? (determinare l'angolo)
c) qual'è la potenza sviluppata da F?

In un altro caso si suppone che ci sia attrito lungo la salita. se la potenza richiesta per mantenere la velocità di prima, nel caso di salita con attrito, fosse maggiore del 15%, quanto varebbe la forza di attrito?"

Help, help, help....:-(

Vi ringrazio tutti già da ora...
Tre risposte:
Giuseppe
2010-12-21 04:18:07 UTC
Moto unifirmemente accelerato con:

a) a = F/m = 20/10 = 2 m/s2

s = 30 = 0.5*a*t^2 = 0.5*2*t^2 ----> t = radq(30/1) = 5.48 s

V = a*t = 2*5.48 = 10.96 m/s



b) Se la velocità sul piano inclinato rimane costante a = 0 per cui la

risultante delle forze parallele al piano che agiscono sul corpo deve

essere nulla; oltre a F agisce la componente m*g*sen(alfa) del peso

che tende a far scivolare il corpo per cui:

1)F - m*g*sen(alfa) = 0 = 20 - 10*9.8*sen(alfa) ----> sen(alfa) = 20/98 = 0.204

la pendenza del piano è percio alfa = 11.8 gradi



c)la potenza sviluppata da F è:

P = F*V = 20*10.96 = 219.2 W



Se la potenza richesta in caso di attrito con la stessa velocità aumenta del 15%

da P2 = F2*V = 1.15*P dividendo questa per la relazione sopra risulta

P2/P = 1.15 = F2*V/(F*V) = F2/F per cui F2 = 1.15*F e l'aumento è

appunto necessario per vincere la forza di attrito Fa per cui

Fa = 0.15*F = 0.15*20 = 3 N



Risposta al dubbio:

dalla 1) risulta

20 - 10*9.8*sen(alfa) = 0 e quindi

sen(alfa) = 20/(10*9.8) = 20/98

lo zero l'ho messo prima nella 1)

0 = 20 - 10*9.8 *cos .. ma è la stessa cosa chiaro?
Dentaku
2010-12-21 11:35:15 UTC
occorre sapere la direzione di F e se questa si modifica lungo la salita.

Supponendo F inizialmente orizzontale,

dalla cons. dell'energia

Lavoro Fs=1/2mv^2 da cui

v=radice(2Fs/m)=10.95 m/s

Se F nella salita si pone tangente al piano, allora

F=mg*sin alfa

(velocità costante, somma forze zero)

sin alfa=F/mg

alfa=17.8°

Potenza=Fv=30*10.95(la velocità è la stessa che in attacco)

Potenza=328.5 W

Se con attrito, la forza F va maggiorata in F1.

F1=1.15*Potenza/v=34.5 N

e

Attrito=F1-F=4.5 N

Ciao!
Sergio B
2010-12-21 09:08:28 UTC
a)



Va = 109,5 m/s


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