Computer Engineering - Fisica

11 Lavoro ed energia II

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Esercitazione 11 : Lavoro ed energia II Esercizio 1 La figura rappresenta una pista di minigolf (distanze misurate in metri). Una pallina lanciata in A ad una velocità uguale a quella minima necessaria per oltrepassare il dosso B giunge in buca a 1 m/s. Determinare il valore del coefficiente d’attrito dinamico del tratto scabro CD. [ μ d = 0.83 ] Esercizio 2 In un flipper, il sistema di lancio della pallina di massa m = 50 g è costituito da una molla (k = 150 N/m) inclinata di un angolo α = 30° rispetto all'orizzontale, la cui bocca di lancio sbuca dal piano del flipper. La molla viene compressa di Δx per permettere il lancio della pallina, ed il flipper fa guadagnare punti se con il lancio si riesce a mandare la pallina di gioco direttamente in una buca, posta a distanza d = 80 cm dalla bocca di lancio. Determinare: a)la velocità di lancio della pallina all'uscita della bocca di lancio in funzione della compressione Δx della molla; b)la compressione iniziale Δx da dare alla molla perché si riesca a mandare in buca con un colpo la pallina. [ v=√k⋅(Δx)2−2g(Δx)sin α; Δx = 5.66 cm ] Esercizio 3 Un lampadario di massa m = 4 kg è progettato per essere appeso tramite una molla avente lunghezza a riposo L = 10 cm, costante elastica k = 1565 N/m e massa trascurabile. Determinare a)la formulazione dell’energia meccanica totale del sistema. b)se ad un certo istante il lampadario viene agganciato alla molla (a riposo) e lasciato andare, di quanto essa si allunga, e quanto vale l’energia meccanica. [ E mec=1 2mv2 +mgy+1 2k(y−mg k)2 ; Δx = 5 cm, E mec = 1 J ] Esercizio 4 Una massa m = 5 kg è appesa in quiete ad un filo di lunghezza L = 85 cm quando viene messa in moto a v0=√3gL= 5 m/s. Si determinino: a)la tensione della fune in funzione dell’angolo formato dal filo con la verticale; b)se il filo rimane teso durante tutto il moto e, in caso negativo, la velocità necessaria affinché il filo sia sempre teso. [ T( θ)=mv 02 /L+3mg(cos θ−2/3); v 0 < 4 m/s o v 0 > 6.5 m/s] Esercizio 5 Un bambino sta giocando con le Hot-Wheels e vuole far percorrere il giro della morte (raggio R = 20 cm) alle macchinine. Supponendo l’assenza di attrito: a)si calcoli da quale quota h deve lasciare andare i modellini; b)si determini a che velocità dovrebbe lanciare se potesse partire da un massimo di h = 2R. [ h = 0.5 m; v = 1.4 m/s ]AB CD0.3 0.20.5 h R