Fisica 2018/2019 Lezione 6 15/10/2018. Meccanica (5)

Documenti analoghi
La lezione di oggi. Un altro modo di risolvere i problemi: Lavoro Energia Potenza

Meccanica (6) Energia potenziale e conservazione dell'energia Lezione 7, 22/10/2018, JW

Costanti del moto. dove V(x) è una funzione della posizione, tale che. dx Fisica L E= 1 2 m v2 +V (x)

4a.Energia di un sistema

IL LAVORO E L ENERGIA. che si possono trasformare tra loro lasciando invariata la quantità totale di energia.

Si consideri un punto materiale in moto su una traiettoria curvilinea e soggetto ad una forza non costante. F i F 2 F N

Lavoro. F=F(r) e in generale una funzione della posizione e

Conservazione dell energia

196 L Fs cos cos J 0,98. cos30 135,8 F F// F , N. mv mv

Energia e Lavoro. In pratica, si determina la dipendenza dallo spazio invece che dal tempo

Lavoro ed energia cinetica

Meccanica. 3 - Energia

Meccanica. 1. Lavoro, forze conservative e teorema dell energia cinetica 2. Energia potenziale e conservazione dell energia meccanica

Il lavoro e l energia

Lavoro ed energia. Lavoro di una forza Teorema dell energia cinetica Forze conservative Conservazione dell energia

Il lavoro e l energia

Lavoro ed energia. Lavoro di una forza Teorema dell energia cinetica Forze conservative Conservazione dell energia

Il lavoro e l energia

LAVORO ED ENERGIA. Dott.ssa Silvia Rainò

Visione d insieme DOMANDE E RISPOSTE SULL UNITÀ

Lavoro ed Energia. Margherita Lembo. 19 Aprile PROBLEMA

Dinamica III. Lavoro ed Energia. A.Romero Restauro-Dinamica III-Lavoro 1

Dotto Formazione a tutto tondo Rapid Training 2018 Corso di Fisica. Argomento 6 Lavoro ed Energia

MECCANICA. parte II a

LAVORO DI UNA FORZA. Se su un corpo agisce una forza F costante, si definisce lavoro compiuto dalla forza per uno spostamento s:

Esame (529648) - prova2 - Codice Prova:

Lavoro ed energia. Lavoro di una forza Teorema dell energia cinetica Forze conservative Conservazione dell energia

Riassunto lezione 3. Principi della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Legge di Newton: F = ma

FORZE E PRINCIPI DELLA DINAMICA (1/29)

LAVORO, POTENZA ED ENERGIA

Legge di conservazione dell Energia Meccanica

Si chiama campo di forze una zona di spazio in cui sia possibile associare ad ogni punto un vettore forza

Corso di Fisica generale

approfondimento Lavoro ed energia

Lavoro. Esempio. Definizione di lavoro. Lavoro motore e lavoro resistente. Lavoro compiuto da più forze ENERGIA, LAVORO E PRINCIPI DI CONSERVAZIONE

Fisica per Farmacia A.A. 2018/2019

Esercizi aprile Sommario Conservazione dell energia e urti a due corpi.

Corso di laurea in Comunicazioni Digitali Compitino di Fisica 15 Novembre 2002

Forze Conservative. In generale il lavoro fatto da una forza (più precisamente, da un campo di forze):

Che cos è una macchina?

Lezione 5. L equilibrio dei corpi. Lavoro ed energia.

Cap 7 - Lavoro ed energia Lavoro di una forza costante

PROPEDEUTICO meccanica. PROPEDEUTICO meccanica. elio giroletti. Elio GIROLETTI - Università di Pavia, Dip. Fisica nucleare e teorica

LAVORO ENERGIA Domande Esercizi. 1. Cosa significa dire che un sistema fisico possiede energia utile?

IV ESERCITAZIONE. Esercizio 1. Soluzione

Lavoro ed energia. Daniel Gessuti

Meccanica (4) Applicazioni delle legge di Newton Lezione 5, 15/10/2018, JW

IL LAVORO E LE ENERGIE Giuseppe Frangiamore con la collaborazione di Carmelo Bastillo

L Energia. Energia Lavoro Potenza

Università del Sannio

MOTO CIRCOLARE UNIFORME

FISICA. MECCANICA: Principio conservazione energia meccanica. Autore: prof. Pappalardo Vincenzo docente di Matematica e Fisica

MOTO RETTILINEO UNIFORME

E K = 1 2 mv 2. A.A. 2014/15 Fisica 1 1

Nome..Cognome.. Classe 4D 18 dicembre VERIFICA DI FISICA: lavoro ed energia

LAVORO ENERGIA POTENZA Domande Esercizi. 1. Cosa significa dire che un sistema fisico possiede energia utile?

Poichési conserva l energia meccanica, il lavoro compiuto dal motore è pari alla energia potenziale accumulata all equilibrio:

PROVA PARZIALE DEL 27 GENNAIO 2016

Lavoro ed energia. A.Solano - Fisica - CTF

Esercizio Soluzione: Esercizio Soluzione: Esercizio Soluzione: Esercizio

Meccanica Dinamica del punto materiale

Meccanica 17 Aprile 2019 Problema 1 (1 punto) Soluzione , F r Problema 2 (2 punti) Soluzione

SOLUZIONE a.-d. Iniziamo a tracciare il diagramma delle forze che agiscono su ogni corpo, come richiesto al punto d.

b) DIAGRAMMA DELLE FORZE

FISICA. MECCANICA: Principio conservazione energia meccanica. Autore: prof. Pappalardo Vincenzo docente di Matematica e Fisica

Corso di laurea in Comunicazioni Digitali Compitino di Fisica 28 Novembre 2003

Prova Parziale 2 Su un piano inclinato con un angolo θ = 60 rispetto all orizzontale è posto un blocco di peso P = 1.0 N. La forza di contatto F che i

L ENERGIA E LA QUANTITÀ DI MOTO

Lezione 3 Lavoro ed energia

IIS Moro Dipartimento di matematica e fisica

ENERGIA LAVORO ED ENERGIA

Corso di Fisica Generale 1

Lavoro. Energia. Mauro Saita Versione provvisoria, febbraio Lavoro è forza per spostamento

4. Su di una piattaforma rotante a 75 giri/minuto è posta una pallina a una distanza dal centro di 40 cm.

Polo per la Chimica e le Biotecnologie Ambientali e Sanitarie Istituto d Istruzione Superiore Ada Gobetti Marchesini Luigi Casale Torino

Si consiglia inoltre di svolgere gli esercizi di seguito riportati dopo aver letto attentamente quelli guidati.

LAVORO DI UNA FORZA. a) Solo 1 b) Solo 2 c) Solo 3 d) Solo 1 e 3 e) Solo 2 e 3

Si definisce lavoro fatto da una forza costante la seguente espressione. La sua unità di misura è N m = Joule J

Fisica applicata Lezione 5

Esame (675684) - lavoro ed energia3 Copia - Codice Prova:

VETTORE o SCALARE. definita come

Facoltà di Farmacia - Anno Accademico A 18 febbraio 2010 primo esonero

Terza prova parziale di Fisica Data: 15 Dicembre Fisica. 15 Dicembre Test a risposta singola

Forza viscosa. Abbiamo visto che la forza di attrito in un fluido può essere modellizzata come: F A = kv legge di Stokes (1) F = kv 2 v v

Energia e Lavoro. Energia, Energia potenziale, Energia cine2ca Definizione di lavoro

METODOLOGIE DIDATTICHE PER L INSEGNAMENTO DELLA TECNOLOGIA

Prova Scritta di Fisica Corso di Studi in Ingegneria Civile, Università della Calabria, 1 Luglio 2014

CAPACITÀ DI UN CORPO A COMPIERE LAVORO

Fisica Main Training Lorenzo Manganaro

ESERCIZI SU LAVORO ED ENERGIA. Dott.ssa Silvia Rainò

Esempio prova di esonero Fisica Generale I C.d.L. ed.u. Informatica

Lezione 5 Dinamica del punto

Lezione 5. Leggi di conservazione nella meccanica del punto materiale

Soluzione degli esercizi dello scritto di Meccanica del 08/07/2019

Main training FISICA. Lorenzo Manganaro. Lezione 5 Termodinamica

Il Corso di Fisica per Scienze Biologiche

Transcript:

Meccanica (5) Lavoro ed energia cinetica Lezione 6, 16/10/2018, JW 7.1-7.4 1 Lavoro ed energia Molti processi fisici si possono descrivere tramite il trasferimento di energia Energia cinetica (velocità) Energia termica (temperatura) Energia potenziale (posizione) Energia elettrica, chimica, nucleare In un sistema isolato, l energia totale si conserva semplifica il calcolo di molti processi! 2 1

1. Lavoro di una forza costante Definizione di lavoro di una forza costante che ha la stessa direzione dello spostamento: L = Fd Nel SI si misura in Newton metro (Nm) = joule, J Sollevare 100kg per 60cm richiede un lavoro di * =,- = 100kg. 9,81ms 34. 0,60m = 599J 1. Lavoro di una forza costante Conta solo la componente della forza nella direzione dello spostamento Se la forza forma un angolo con lo spostamento:! = $ % & = $& cos * = +, -, + + / - / 2

1. Lavoro di una forza costante Il lavoro può essere positivo, negativo o nullo, a seconda dell angolo tra la forza e lo spostamento:! > 0! = 0! < 0 e.g. lavoro svolto dalla persona che tira e.g. lavoro svolto dalla forza normale o la forza centripeta e.g. lavoro svolto dalla forza d'attrito 1. Lavoro di una forza costante Quando su un oggetto agisce più di una forza, il lavoro totale è! "#" =! % +! ' = ) % * + + ) ' * + = ) % + ) ' * + = ) "#" * + = ) "#" + cos / 3

2. Energia cinetica e teorema dell energia cinetica Quando il lavoro totale compiuto su un oggetto è positivo, il modulo della sua velocità aumenta; quando il lavoro totale è negativo, il modulo della sua velocità diminuisce. Energia cinetica Consideriamo un corpo di massa!, inizialmente fermo Viene accelerato tramite una forza constante " per un tempo #, con accelerazione $ = "/! Il corpo raggiunge una velocità ' = $# Si è spostato di una distanza: ( = ) * $#+ " compie un lavoro, = "( =!$ - ) $. + * = ) / *!'+ L energia trasferita al corpo per metterlo in moto è diventata energia cinetica, 0 = ) *!'+ 8 4

2. Energia cinetica e teorema dell energia cinetica Teorema dell energia cinetica o delle forze vive : il lavoro totale compiuto su un oggetto è uguale alla variazione della sua energia cinetica. 1 2 Ltot= DK = mv f - 2 1 2 mv 2 i! " = $ % &'%! ( = " ( &((')% " ( &'% =, ( &'% = 3! " 5

68.000! = # $ %&' = # $ (10000 + 10, kg) + (19000m/s) ' = 1,8 + 10 67 J ~400kton TNT ~20x Hiroshima 3. Lavoro di una forza variabile Nel caso di una forza costante possiamo dare un interpretazione grafica del lavoro da essa compiuto. Il lavoro è uguale all'area sotto al retta nel grafico posizione-forza. Vero anche per forze variabili! 6

3. Lavoro di una forza variabile La forza necessaria per allungare una molla di un tratto x è F = kx. Perciò il lavoro fatto per allungare la molla è! = # $ %&' Il lavoro compiuto dalla molla è! = # $ %&' Un blocco di massa! = 1,5kg scivola con velocità iniziale ( ) = 2,2m/s contro una molla di costante elastica. = 475N/m. Quanto si comprime? L'energia cinetica del blocco varia da 2 3 = 4 5!(6 a 2 7 = 0: Δ2 = 4 5!(6 Corrisponde con il lavoro svolto dalla molla 4 5.;6 < 6!(6 = < 6.;6!( 6 =.; 6 ; = (!. = 0,12m 7

4. Potenza La potenza è una misura di quanto rapidamente viene compiuto un lavoro. Definizione di potenza media:! = # $ Nel SI si misura in joule/secondo (J/s) = watt, W 1 cavallo-vapore = 1 CV = 735 W 1 cavallo-vapore britannico = 1 hp = 746 W 8

4. Potenza Se un oggetto si muove con velocità costante nonostante l attrito, la gravità, la resistenza dell aria e gli altri fattori che si oppongono al suo moto, la potenza sviluppata dalla forza motrice può essere espressa come: Ascensore di m = 200kg porta 10 persone di 80kg in alto con & = 3ms 23. Qual è la potenza del motore?! = $& = 45& = 1000kg % 9.8ms 29 % 3ms 23 = 29,4kW Più generalmente:! = $ % & = $& cos * Verifica:! = #$ sin ( = 1500kg. 9,81ms 34. sin 5 = 1280N 9

! = #$ cos (. cos ( = 0! = 0! = #$ cos (. $ = 0! = 0! = #$ cos (. cos ( = 0! = 0! = 1 2 %&' % = 2! & ' = 2 ) 6J (0,04m) ' = 7500N/m 6 =! 8 7 = ' 9: ; < = 8 ' 9: > < 8 = 7 ' 8?@@AB) (C@D/E)< = 8 ' 8?@@AB) (8FD/E)< 4s = 2,75 ) 10 F W 10