Una palla di piombo di 1,5 kg cade da un'altezza di 50 m e affonda di 15 cm nella sabbia. Qual è stato il lavoro della forza di attrito?

Aggiornamento:

Qual è il valore di questa forza? Quanto tempo la palla ha viaggiato nella sabbia?

2 risposte

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  • 5 anni fa
    Migliore risposta

    Il lavoro della forza di attrito e' pari alla variazione di energia meccanica. Poiche' sia la velocita' inziale che quella finale sono nulle e' nulla l'energia cinetica iniziale e finale. Per l'energia potenziale scegliamo come riferimento (quota zero) la sabbia. Nella posizione iniziale l'altezza e' H = 50 m nella posizione finale e' h = - 15 cm = -0.15 m (negativa perche' la posizione finale e' sotto il livello zero)

    Einiziale = m g Ho

    Efinale = - m g h

    Efinale - Einiziale = - mgh - m g H = - mg ( h + H) = - 1.5 kg 9.81 m/s^2 50.15 m = - 737.9 J

    Questo e' il lavoro fatto SULLA palla dalla forza di attrito. Il valore e' negativo perche' fatto SULLA palla ovvero in direzione opposta al moto. In valore assoluto

    L = 737.9 J

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    • Massimo
      Lv 7
      5 anni faSegnala

      Aurelio-coniglio non solo non capisci la domanda, ma non sai nemmeno la risposta. La forza di attrito deve anche fare lavoro contro la gravita' nei 15 cm percorsi nella sabbia. Ignorante! Inoltre le domande sulla forza ed il tempo sono state aggiunte DOPO la mia risposta. Millantatore bugiardo!

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  • 5 anni fa

    Ciao Massimo. Molto strana come premiazione. Il richiedente chiedeva anche il valore della forza e il tempo di sprofondamento della palla nella sabbia.

    Corretta la procedura del calcolo potenziale gravitazionale.

    U=mgh=1,5*9,8*50=735 J

    Il lavoro svolto dalla forza di attrito non inclue 0,15 metri supplementari. Dal livello del suolo, il potenziale gravitazionale si annulla e sino all'arresto della palla è tutto lavoro resistente.

    Forza di attrito risultante=L/h=735 J/0,15=4900 N

    Ovviamente il lavoro prodotto da questa forza negativa è negativo e simmetrico a quello necessario per alzare inizialmente la palla di 50 m L=F*h=4900 N*0,15=-735 J

    Il tempo di decelerazione è espresso dalla solita legge oraria del moto uniformemente accelerato

    h=Vot - 1/2 at^2

    a=Vo^2/2h

    K=1/2 mVo^2

    Vo^2=2K/m = 2*-735 J/1,5 kg=sqrt(980)=31,30 m/s

    a=980/2*0,15 m = -3267 m/s^2

    t=(V-Vo)/a

    t=980/3267 m/s^2=0,0095 s tempo di sprofondamento della sabbia

    0,15 m = 31,30*0,0095 - 1/2 * 3267*0,0095^2

    Valori molto piccoli ma allineati ai dati del problema non risolti da Massimo premiato.

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