Loris è perplesso:
Un carrello di massa m = 2 kg è lanciato ad una velocità iniziale v0 = 8 m/s lungo un piano inclinato. Sapendo che raggiunge un'altezza h = 2 m, calcola il lavoro compiuto dalle forze attrito. Quale altezza avrebbe raggiunto in assenza di attriti?
Ecco la mia risposta:
Assumiamo il livello al quale si trova il carrello alla partenza come livello di zero dell'energia potenziale gravitazionale. Allora l'energia del carrello alla partenza è pari all'energia cinetica iniziale:
E = K0 = ½mv02 = 64 J.
All'altezza finale il carrello è fermo e la sua energia è uguale all'energia potenziale gravitazionale:
E' = mgh = 39 J.
L'energia persa, pari a 25 J, è uguale al lavoro (negativo) delle forze di attrito.
In assenza di attrito l'energia potenziale gravitazionale finale sarebbe risultata uguale all'energia cinetica iniziale:
mgh* = 64 J
da cui si ricava h* = 3,3 m.