Un blocco di massa m = 2.5 kg è sostenuto da una molla e da una fune, collegate ai due punti Pm e Pf, come mostrato in figura. La molla ha una lunghezza a riposo d = 25 cm. Sapendo che la distanza fra i due punti Pm e Pf è h = 90 cm e che all’equilibrio la molla e la fune formano due angoli tetam = 30° e tetaf = 60° rispetto all’orizzontale,
Calcolare:
a) la costante elastica K della molla (si usi g = 10 m/s^2).
Successivamente la molla viene tagliata e il blocco inizia a oscillare sostenuto solamente dalla fune.
Calcolare:
b) la sua velocità quando raggiunge il punto più basso.
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Chiamati F, M e P i punti i vertici del triangolo abbiamo che detto triangolo ha l'angolo in P retto. per cui :
MF = 90
FP = MF*sen 30° = 45 cm
MP = MF*cos 30° = (90*√3)/2 = 45√3
MP/Fp = 45√3/45 = √3
calcolo della velocità max:
h1 = FP*sen 60 = (45*√3)/2 = 22,5*√3 cm
Δh = Fp(1-(√3)/2) = 45*0,134 = 6,030 cm = 0,0603 m
V = √2*g*Δh = √ 0,0603*20 = 1,10 m/sec
calcolo di k
Tf*cos 60 = Tm*cos 30
Tf/2 = Tm*(√3)/2
Tf = Tm√3
peso = m*g = Tf*sen 60*+Tm*sen30°
2,5*10 = Tm√3*(√3)/2+0,5Tm = 2Tm
Tm = 25/2 = 12,5 N
k = Tm/(MP-25) = 12,5/(45*√3-25) = 0,236 N/m
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