un camion carico di massa 4600 kg viaggia in autostrada alla velocità di 90 km orari Due argomenti nuovi di zecca e strettamente correlati saranno introdotti in questo piano di lezione. In realtà, forniremo una definizione fisica del lavoro e dimostreremo la sua connessione con l’energia. L’importanza di questa connessione per lo studio della dinamica, un sottocampo della fisica, diventerà allora chiara. Infatti, è solo attraverso lo sforzo e l’energia che siamo in grado di comprendere appieno i fenomeni che osserviamo nel qui e ora. regolarmente o quotidianamente. Considera il lavoro che facciamo durante un allenamento o l’ondata di energia che segue una bevanda zuccherata. Pertanto, la questione in esame è un dibattito che, nonostante la sua apparente mancanza di concretezza e impraticabilità, è di cruciale importanza pratica.
In questa prima lezione del capitolo “Lavoro ed energia”, gettiamo le basi discutendo l’energia cinetica.
È fondamentale perché ci consente di collegare cose come massa, velocità, energia e lavoro, che sono state tutte discusse separatamente ma sono tutte interconnesse. Verrà fornita una definizione, verrà esaminata l’unità di misura e verrà sezionato uno dei teoremi fondamentali della fisica, il ” Teorema della Forza Viva “.
La nostra lezione inizierà dopo questa breve discussione introduttiva.
In questa simulazione, un camion a pieno carico pesa 4.600 chilogrammi (kg) e viaggia a 90 chilometri all’ora (km/h) lungo un tratto di autostrada. Iniziamo utilizzando la relazione data nel testo per calcolare l’entità della forza frenante esercitata dai freni del camion. Quindi, usando la sua definizione, possiamo determinarne l’efficienza. La velocità finale può essere spiegata e il risultato calcolato usando la consapevolezza che coincide con la variazione dell’energia cinetica (teorema dell’energia cinetica).
Secondo il teorema dell’energia cinetica, il lavoro è uguale alla variazione dell’energia cinetica (indipendentemente dal fatto che le forze che agiscono sul corpo siano conservative o non conservative, come l’attrito) (energia cinetica finale meno energia cinetica iniziale). Quindi, abbiamo bisogno di sapere, quali sono le energie cinetiche iniziali e finali? Detto questo, possiamo passare alla prima domanda, che ha almeno due risposte: la forza che fa funzionare è la forza di attrito, che è il prodotto della normale al suolo (che in questo caso coincide con il peso) e del coefficiente di attrito ($F=0.65mg$), e dato che la forza è costante e il valore numerico del lavoro determinato nel punto precedente, otteniamo $W=F d $, dove $d$ è la distanza percorsa dall’oggetto. Esistono soluzioni matematiche anche per questo problema. Quando l’auto si muove su un piano orizzontale, l’unica forza che agisce sul suo moto è la forza di attrito, che ha la direzione del moto come suo opposto, o $F d = mu dmg$. (la forza peso non ha componenti sull’orizzontale e l’auto non ha una “forza” in quanto le ruote sono bloccate). Pertanto, il movimento presenta una decelerazione $a=-F d/m$ che causerà l’arresto dell’auto. Impostando v(t)=0 nella legge di velocità e sostituendo il tempo trovato in x, è possibile determinare la distanza percorsa cinematicamente, come suggerito da Baldo89 (t).