Esercizi energia e conservazione

Questa raccolta di esercizi energia e conservazione è per il liceo. Se stai preparando fisica 1 questo è il link Esercizi lavoro ed energia.

Se hai problemi a svolgere gli esercizi Contattaci o manda un WhatsApp al numero 3534349746. Anche se hai solo una domanda.

Prima di iniziare gli esercizi energia e conservazione ne svolgiamo alcuni sul lavoro .

Esercizio 1

Spingiamo una cassa per 10 metri applicando una forza costante pari a 1,0 N parallela allo spostamento. Quanto vale il lavoro compiuto dalla forza?

Dobbiamo semplicemente applicare la definizione di lavoro

$\displaystyle{\mathbf{L=\overrightarrow{\mathbf{F}}\cdot\overrightarrow{\mathbf{s}}}}$

Il lavoro è il prodotto scalare tra la forza applicata al corpo e lo spostamento che il corpo subisce.

Perché prodotto scalare? cosa è?

Forza e spostamento sono due grandezze vettoriali, per farne il prodotto non posso moltiplicarle come se fossero dei numeri. Tra due vettori possiamo fare o il prodotto scalare o quello vettoriale.

Il prodotto scalare ci da come risultato un numero, uno scalare. Il lavoro è una grandezza scalare. Se abbiamo due vettori V₁e V₂ il loro prodotto scalare è:

$\displaystyle{\mathbf{V=\overrightarrow{\mathbf{V}}_1\cdot\overrightarrow{\mathbf{V}}_2=V_1\, V_2\,\cos\alpha}}$

E’ il prodotto tra il modulo del primo vettore per il modulo del secondo moltiplicato per il coseno dell’angolo formato dai due vettori.

Nel caso del nostro esercizio

$\displaystyle{\mathbf{L=\overrightarrow{\mathbf{F}}\cdot\overrightarrow{\mathbf{s}}=F\, s \, cos\alpha}}$

α è l’angolo tra la forza e lo spostamento che vale zero, F e s sono paralleli, ma cos0=1, quindi

$\displaystyle{\mathbf{L=F\, s=10m\times1N=10J}}$

Esercizio 2

Per fermare un’auto i freni esercitano una forza di 2,0 x 10³N . L’auto si ferma dopo aver percorso 20 metri. Quanto vale il lavoro compiuto dai freni?

Questa è la nostra auto, abbiamo evidenziato tutte le forze che agiscono su di essa. La forza peso P, la reazione della strada P_⊥(alle volte indicata anche con R_nreazione normale) e la forza applicata dai freni F.

Per il calcolo del lavoro ci interessa la forza F. Come per l’esercizio precedente, basta applicare la definizione di lavoro.

$\displaystyle{\mathbf{L=\overrightarrow{\mathbf{F}}\cdot\overrightarrow{\mathbf{s}}=F\, s \, cos\alpha}}$

Questa volta l’angolo α tra la forza e lo spostamento è π. Lo spostamento s è verso destra mentre la forza F è diretta verso sinistra, dalla parte opposta. Nell’esercizio precedente, F e s avevano lo stesso verso, ora hanno verso opposto.

cos π = -1

Quindi, per il lavoro si ha:

$\displaystyle{\mathbf{L=-F\, s=2\times 10^3 N\times 20 m=-40\times 10^3 J}}$

Trovi molte difficoltà? Contattaci anche solo per un consiglio.

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