Libro Fondamenti di Fisica Halliday

  • Materia: Libro Fondamenti di Fisica Halliday
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  • Data: 24/07/2014
  • Di: Gianluigi Trivia

Applicazioni delle leggi di Newton 3

Esercizio su La dinamica, le leggi di Newton dal libro Fondamenti di Fisica Halliday

Un’auto che viaggia a 53 km/h va a sbattere contro la spalletta di un ponte. Un passeggero seduto all’interno si sposta in avanti, rispetto alla strada, di 65 cm fino a che si arresta per l’intervento dell’«air bag». Trovare l’intensità della forza, supposta costante, che agisce sul busto del passeggero, che ha una massa di 41 kg.

Soluzione:

Lo spostamento in avanti del passeggero è dovuto alla sua inerzia, come ben illustrato dalla prima legge della dinamica o legge, appunto, d’inerzia. anche in questo caso abbiamo la velocità iniziale, $$v_{i}=\frac{53}{3.6}=14.7\,\frac{m}{s}$$ la velocità finale, vf=0 m/s e la distanza percorsa (dato mancante: il tempo). L’accelerazione sarà pertanto \[ v_{f}^{2}=v_{i}^{2}+2a\triangle s \] da cui \[ a=\frac{v_{f}^{2}-v_{i}^{2}}{2\triangle s}=\frac{\left(0-14.7^{2}\right)\frac{m}{s^{2}}}{2\cdot0.65\, m}=-166\,\frac{m}{s^{2}} \] La forza sarà pertanto \[ F=41\, kg\cdot\left(-166\right)\,\frac{m}{s^{2}}=6815\, N \]