- mar apr 24, 2012 8:31 pm
#232114
Vediamo se finalmente ne usciamo:
Per completezza ho fatto 3 casi, così non ci dovrebbero essere più dubbi..
Scusate se la trattazione è un pò tediosa è lunga, però ho cercato di essere il più chiaro possibile seguendo ogni passo..
PREMESSE: Assumendo che non siamo nello spazio profondo e non siamo in presenza di fenomeni nucleari, e che trascuriamo gli effetti derivanti dall'attrito possiamo affermare che nel caso nostro valgono sicuramente le leggi di conservazione del moto..
Possiamo quindi dire che in ogni punto di quota della drop, le somme di energia cinetica (EC) e energia potenziale (EP) sono uguali..
Le formule che ovviamente conoscete tutti sono:
Etot = EC + EP
EP = m * G * h
EC = 1/2 * m * v * v (scusate ma non sapevo come fare v quadrato)
DATI E SEMPLIFICAZIONI:Il nostro Coaster pongo che abbia un'altezza di 50m e che ovviamente il punto di quota 0 coincida con il punto più basso della drop..
Al fine di comodità ho scelto m = 1 e G = 1 con le rispettive unità di misura SI, in questo modo diventano solo dei valori correttivi per le unità di misura e posso così ometterli dalle formule, questa semplificazione non porta modifiche del risultato finale..
Tutte le unità di misura sono SI quindi non le ho inserite perchè altrimenti sarei ancora lì a scrivere..
CASO 1: Partenza da fermo
INIZIO: avrò solo energia potenziale e dato che m = 1 e g = 1 l'energia potenziale sarà pari all'altezza (EP = h = 50) (EC = 0)
FINE: Tutta l'energia potenziale in assenza di attrito diventa energia cinetica (EC = EP = 50)
Avrò quindi (50 = 1/2 * v * v) e isolando v estraendo la radice ottengo una v finale di (v = 10)
CASO 2: Partenza in movimento con catena costante a 5km/h pari quindi a 1.4m/s nel sistema SI
INIZIO: L'energia potenziale dato che m = 1 e g = 1 sarà pari all'altezza (EP = h = 50)
L'energia cinetica invece è (EC = 1/2 * v * v) e mettendo 1.4m/s ottengo (EC = 0.98)
Quindi l'energia totale è (Etot = EC + EP = 0.98 + 50 = 50.98)
FINE: L'energia totale in assenza di attrito diventa energia cinetica (Etot = EC = 50.98)
Avrò quindi (50.98 = 1/2 * v * v) e isolando v estraendo la radice ottengo una v finale di (v = 10.09)
CASO 3: Partenza in movimento con catena costante a 10km/h pari quindi a 2.8m/s nel sistema SI
INIZIO: L'energia potenziale dato che m = 1 e g = 1 sarà pari all'altezza (EP = h = 50)
L'energia cinetica invece è (EC = 1/2 * v * v) e mettendo 2.8m/s ottengo (EC = 3.92)
Quindi l'energia totale è (Etot = EC + EP = 3.92 + 50 = 53.92)
FINE: L'energia totale in assenza di attrito diventa energia cinetica (Etot = EC = 53.92)
Avrò quindi (53.92 = 1/2 * v * v) e isolando v estraendo la radice ottengo una v finale di (v = 10.38)
Tutta questa trattazione per dire che l'incremento della velocità della catena non influisce nella stessa misura sulla velocità finale in fondo alla discesa, quindi un incremento di 5 km/h non aumenterà la velocità finale di 5 km/h
Questo perchè fra energia totale (che è quella che rimane costante per ogni punto) e velocità sussiste la proporzionalità quadratica data dall'esponente 2 della velocità nel termine riguardante l'energia cinetica..
Se poi considerando la realtà aggiungiamo anche gli attriti la situazione peggiora ancora di più..
Ultima modifica di Bacca il mar apr 24, 2012 9:00 pm, modificato 1 volta in totale.
Aspetto che mi chiami Mike o Arturo o magari Fanny, ormai si torna in scena..
IL SIMBOLO DEL PARCO RIMANE SEMPRE KATUN