Forza frenante

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Forza frenante #73221

avt
lucabarone95
Punto
Salve avrei bisogno di un chiarimento per questo problema sulla forza frenante di un corpo.

Un corpo dotato di forza peso P=350\ N si muove di moto uniforme (a=0,\  v=12\ \frac{m}{s}, si ferma dopo 4 secondi dopo aver percorso 90\ m. Calcolare la forza frenante.


Allora innanzitutto trovo la massa m=\frac{P}{g}=35,7\ kg.

Per trovare la forza frenante so che il moto è rettilineo uniformemente decelerato quindi basta utilizzare le equazioni di tale moto.

Ora il mio problema sorge qui: un'equazione infatti è:

v_f=v_i+at

dato che a<0 e v_f=0, ma a=\frac{v_i}{t} ma l'accelerazione viene positiva e non mi trovo.

Mentre con l'equazione

s=v_it-\frac{1}{2}at^2

mi trovo cosa cambia non dovrebbe essere la stessa l'accelerazione?
 
 

Re: Forza frenante #73229

avt
Luigi76
Le Roi
Mi sa che ci sono troppi dati. Spero che siano consistenti fra loro.
Infatti, dalla legge della velocità, che puoi scrivere:
V = - a t + Vo
si ottiene per V = 0
a = Vo/t = 12/4 = 3 m/s²
Mentre dalla legge oraria, utilizzando il valore ottenuto per a,
s = - (1/2) a t² + Vo t = - (3/2)*4² + 12*4 = 24 m
e non
s = 90 m
come scritto.
Si conclude che i dati t = 4 s per il tempo di arresto e s = 90 m per lo spazio percorso sono incompatibili.
Puoi lasciare l'esercizio così, o chiedere lumi al prof, o fare una scelta. Ad esempio se sceglie di ritenere corretto il dato s = 90 m, allora combinando le due leggi, si ottiene
a = Vo²/2s = 12²/180 = 0,8 m/s²
e
F = m a = P a/g = 350*0,8/9,8 = 28,6 N
N.B. Un modo più rapido per risolvere l'esercizio, sempre che si dia credito a s = 90 m, è utilizzare il teorema del lavoro. Infatti, assumendo che la forza frenante sia costante, si ha:
- F*s = 0 - (1/2) m Vo²
da cui
F = (1/2) m Vo²/s
Ringraziano: Omega, Pi Greco, lucabarone95

Re: Forza frenante #73269

avt
lucabarone95
Punto
Era quello il problema, l'iincompatibilità tra i dati!
Allora il procedimento era giusto, grazie mille sei sempre il migliore emt
Ringraziano: Pi Greco
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Os