PROBLEMA OLIMPIADA

[calinon]

    Salut. Am probleme la Subiectul 3 de la Olimpiada Judeteana de Fizica 2012 ( clasa a 8-a ). Am stiut sa rezolv S3, A , a)... dar la celelalte nu prea inteleg.
   
    3.Corp la apa si...energie pe plan inclinat!
A. Un cilindru din lemn cu lungimea l=0,15 m, aria secțiunii S=4 cm2
și
densitatea ρ=700 kg/m3
, plutește în apă, ρ0=1000 kg/m3
, în poziție
verticală. La partea superioară este prins un resort elastic, de masă
neglijabilă, cu constanta de elasticitate k=10 N/m. Capătul P al
resortului poate fi deplasat pe verticală în jos ,foarte lent, până când
cilindrul pătrunde complet in apă.Nivelul apei nu se modifica.Se
considera g=10 N/kg.
Calculează:
a) adâncimea de scufundare a cilindrului în starea inițială;
b) distanța d1 pe care se deplasează capătul P al resortului până când cilindrul pătrunde complet
în apă.
B. Un corp coboară liber pe un plan înclinat de unghi α=450
față de orizontală. Între două momente
ale mișcării corpului energia potențială se modifică cu
  100 J p E
, iar energia cinetică cu
  50 J c E
. Calculează valoarea coeficientului de frecare la alunecare.
 
P.S. : Subiectele se pot gasi aici ( la subiectul 3 este si o figura ) http://static.olimpiade.ro/uploads/data/2012_Fizic%C4%83_Etapa%20judeteana_Subiecte_Clasa%20a%20VIII-a_0.pdf

[Electron]

    Salut. Am probleme la Subiectul 3 de la Olimpiada Judeteana de Fizica 2012 ( clasa a 8-a ). Am stiut sa rezolv S3, A , a)... dar la celelalte nu prea inteleg.

Ce anume nu ai inteles?

e-

[calinon]

Am facut subiectul 3, A.
La subiectul 3, B ( cel de mecanica ) nu imi mai aduc aminte relatiile care leaga energia mecanica de lucrul mecanic.
In general am cam uitat cum se rezolva probleme de acest tip.

[Electron]

Se foloseste bilantul energetic. Lucrul mecanic este si el tot o forma de energie.

e-

[calinon]

Pai si care sunt relatiile ?

[calinon]

Macar ajutati-ma sa pornesc problema , ca apoi o sa ma descurc eu s-o continui.

[Electron]

Se foloseste relatia conservarii energiei. In acest caz energia se conserva in sensul ca, diferenta dintre energia totala initiala a corpului si energia finala a sa se regaseste in "pierderile" datorate fortei de frecare.

e-

[Electron]

calinon, esti blocat(a) in continuare?

Uite o intrebare ajutatoare: ce s-ar modifica in problema la nivel de energii, daca forta de frecare la alunecare ar fi nula (neglijabila) ?

e-

[Lucian]

Foloseste relatia de conservare e energiei !

[calinon]

Asta am reusit sa fac, iar apoi m-am bocat. In general sunt bunicel la fizica, dar anul trecut, in clasa a 7-a (cand am studiat mecanica), am avut, momentan, alta profesoara si nu prea stiu sa rezolv probleme de mecanica. As fi recunoscator daca m-ati putea ajuta...

[Electron]

Nu prea inteleg din imagine ce formula ai scris pentru lucrul mecanic. Poti sa o scrii aici ?
Alta intrebare: cum ai aplicat conservarea energiei? Ce ecuatie corespunde in problema de fata?

e-

[calinon]

Lucrul mecanic: m ori g ori coeficient de frecare ori distanta.

Nu stiu ce ecuatia corespunde. In teorie, modulul lucrului mecanic este egal cu variatia energiei cinetice sau variatia energiei potentiale. Dar aici, fiind un plan inclinat( corpul fiind in coborare ) exista atat energie potentiala cat si energie cinetica.

Am mai citit intr-o carte ca lucrul mecanic este egal cu variatia energiei mecanice, dar, conform legii conservarii energiei mecanice, aceasta nu ar trebui sa fie mereu 0?

Nu prea am reusit sa fac lucruri concrete pe problema.

[Electron]

Lucrul mecanic: m ori g ori coeficient de frecare ori distanta.

Al cui lucru mecanic vrei sa-l calculezi cu formula asta?

Nu stiu ce ecuatia corespunde. In teorie, modulul lucrului mecanic este egal cu variatia energiei cinetice sau variatia energiei potentiale. Dar aici, fiind un plan inclinat( corpul fiind in coborare ) exista atat energie potentiala cat si energie cinetica.

Am mai citit intr-o carte ca lucrul mecanic este egal cu variatia energiei mecanice, dar, conform legii conservarii energiei mecanice, aceasta nu ar trebui sa fie mereu 0?

Daca am putea neglija fortele de frecare, atunci da, variatia energiei mecanice (variatia sumei energiei cinetice si cea potentiala) ar fi mereu zero. Dar din cauza frecarilor avem "pierderi", care fac sa varieze (sa scada) totalul energiei mecanice. Iar acea variatie este egala in modul cu lucrul mecanic al fortelor de frecare.

Nu prea am reusit sa fac lucruri concrete pe problema.

Concret, trebuie sa scrii ecuatia conservarii energiei, si sa explicitezi lucrul mecanic al fortei de frecare, in care apare coeficientul cautat.

e-

[calinon]

Lucrul mecanic al fortei de frecare este variatia energiei mecanice, adica variatia energiei potentiale + variatia energie cinetice, adica 150 J. Rezulta ca lucrul mecanic al fortei de frecare ( coeficient ori masa ori acceleratie ori distanta ) este 150 J.
 
Dar la barem scrie din prima ca variatia energiei cinetice este suma dintre lucrul mecanic al greutatii + lucrul mecanic al fortei de frecare. Si apare si unghiul alfa, care nu stiu de ce l-au folosit. Aici sunt baremele :

    http://static.olimpiade.ro/uploads/data/2012_Fizic%C4%83_Etapa%20judeteana_Barem_Clasa%20a%20VIII-a_0.pdf

[Electron]

Lucrul mecanic al fortei de frecare este variatia energiei mecanice,

Da.

adica variatia energiei potentiale + variatia energie cinetice, adica 150 J.

Cum ai obtinut 150J ?

Rezulta ca lucrul mecanic al fortei de frecare ( coeficient ori masa ori acceleratie ori distanta ) este 150 J.

Lucrul mecanic al fortei de frecare se calculeaza inmultind modulul fortei de frecare cu distanta parcursa. Cat e modului fortei de frecare ?

Dar la barem scrie din prima ca variatia energiei cinetice este suma dintre lucrul mecanic al greutatii + lucrul mecanic al fortei de frecare.

Corect. Lucrul mecanic al fortei de greutate este tocmai (minus) variatia energiei potentiale, deci formula este echivalenta cu ce ai scris in prima fraza, si reprezinta ecuatia conservarii energiei pentru problema.

Si apare si unghiul alfa, care nu stiu de ce l-au folosit.

L-au folosit pentru ca intervine in calcule. Daca nu folosea, cel mai probabil nu era data valoarea sa in problema.

e-