lezioni di gennaio 2015


in questo mese facciamo applicazioni e esercizi sull'energia meccanica 

vediamo in quali condizioni si ha dissipazione dell'energia meccanica e in cosa l'energia meccanica si trasformi quando non si conserva


Lavoro dell'attrito

Se non ci sono forze di attrito un corpo che si muove a velocità v su un piano orizzontale, continuerebbe a muoversi a velocità v e quindi la sua energia cinetica rimarrebbe costante.

Nella realtà, poiché non riusciamo mai ad eliminare completamente le forze di attrito, vediamo che il corpo rallenta progressivamente fino a fermarsi. possiamo dire che la forza di attrito compie un lavoro negativo che si calcola facendo il prodotto della forza di attrito per lo spostamento.

Quindi abbiamo una diminuzione dell'energia cinetica del corpo:

Ecf= Eci - Lattr

la variazione dell'energia cinetica è uguale al lavoro fatto dalle forze d'attrito: ΔEc = L < 0.

 

 

L’energia spesa da un oggetto contro le forze d’attrito viene convertita generalmente in calore Q. L’attrito causa la trasformazione di energia meccanica in energia termica

 

 


Esempio:

Una sciatrice di massa 55Kg, raggiunge la base di una discesa con velocità di 20m/s e girando gli sci da un lato si ferma. Il coefficiente d’attrito dinamico in quest’ultima situazione è µd = -2.5. Calcolare lo spazio s percorso prima di fermarsi.

 

•Inizia a frenare quando è arrivata in piano quindi non c’è alcuna variazione di energia potenziale dovuta alla forza peso ΔU=0

•In fase di frenamento varia solo l’energia cinetica.

Inizialmente Eci =1/2 mv² 

Alla fine Ecf =0  (perché si è fermata)

Forza d’attrito dinamico F=µd*N con N=mg ;

Lavoro fatto dalla forza d’attrito L=- µd*N*s=-1/2 mv²        da cui si ricava s