fisicaaaa
un apparato per misurare l'equivalente meccanico del calore utilizza un mulinello per far girare un piccolo cilindro di alluminio che e da una cinghia . l'attrito con la cinghia riscalda il cilindro e il lavoro fatto e posto uguale al calore aquistato dal cilindro. in un esperimento di questo tipo , il raggio del cilindro e di 3.00 cm ,la trnsione a un estremo della cinghia e di 50,0 N e all'altro e zero . Quanto lavoro viene fatto per far girare il cilindro 212 volte ?
il 29 Maggio 2016, da Albi Kryemadhi
Ciao Albi! Per misurare il lavoro compiuto, possiamo usare la formula $ \mathcal{L} = F \cdot \Delta s$, che trovi spiegata in ogni dettagli qui https://library.weschool.com/lezione/lavoro-forza-elastica-lavoro-forza-peso-formula-lavoro-forze-conservative-energia-potenziale-forza-per-spostamento-14585.html. La forza in gioco è la tensione $T$ della cinghia attaccata al cilindro, che sappiamo valere $50 N$. Supponendo che la cinghia sia inestensibile, questa forza si trasmette all'altro capo della cinghia, e, supponendo ancora che questa tensione venga mantenuta costante per il tempo necessario, possiamo concludere che la forza $T$ agisce in direzione tangente al cilindro, e concorde alla velocità che questo viene ad acquisire. Lo spostamento $Delta s$ è invece un po' più complicato da calcolare: dobbiamo "svolgere" il cilindro. Possiamo usare la formula che lega il raggio e la lunghezza della circonferenza: la trovi qui https://library.weschool.com/lezione/area-cerchio-formule-circonferenza-settore-circolare-raggio-diametro-12849.html, e ci dice che $C = 2 \pi r$ quindi, nel nostro caso, un "giro" di cilindro è lungo $2 \pi 3 \ 10^{-2} $ (ricorda che l'unità di misura del sistema internazionale è il metro $\text{m}$, quindi i centimetri sono $10^{-2} \text{ m}$). 212 giri di cilindro equivalgono ad uno spostamento di circa $39,96 \text{ m}$. Il lavoro necessario è pari quindi a circa $1998,05 \text{ J}$. Spero sia tutto chiaro: se hai delle domande, chiedi pure. Ciao e buona serata!