Fisica · Meccanica
Lo spazio per fermarsi ad alta velocità
Un corpo lanciato su una guida orizzontale rettilinea rallenta per due ragioni insieme: striscia sulla guida e si muove in un mezzo fermo che gli oppone una resistenza. Il corpo ha massa $m$ e sezione frontale $A$; la forza di strisciamento ha modulo $\mu m g$, la resistenza del mezzo ha modulo $\tfrac12\rho\,C_d A v^{2}$, dove $\rho$ è la densità del mezzo e $v$ la velocità. Il corpo parte con velocità $v_0$ e da quel momento non è più spinto.
Dati
- massa: 2,0 kg
- sezione frontale: $A = 2{,}0\cdot10^{-2}$ m²
- coefficiente di resistenza: $C_d$ = 1,0
- densità del mezzo: 1,2 kg/m³
- coefficiente di strisciamento: $\mu$ = 0,050
- accelerazione di gravità: 9,81 m/s²
- velocità iniziale: $v_0$ = 200 m/s
Ipotesi
- $C_d$ e $\mu$ non dipendono dalla velocità.
- La resistenza del mezzo è orizzontale: la forza normale sulla guida resta $mg$ per tutto il moto, e il corpo non si ribalta.
Quanta strada percorre il corpo prima di fermarsi? Esprimi il risultato in metri, arrotondato all'intero.
La tua risposta:
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Vanno bene sia 3,14 sia 3.14.