Come calcolare la forza media

tramite: O2O
Difficoltà: media
17

Introduzione

La forza, indipendentemente dalla sua natura, generalmente è la causa dell'accelerazione di un corpo. In Fisica, in particolare, essa è definita come un vettore, cioè una grandezza dotata di precise intensità, direzione e verso. Nonostante possa sembrare qualcosa che non si può calcolare, ci sono misure precise che la determinano; si parla spesso della forza media, appunto il valore medio tra quelli contingenti. Continuate a leggere gli utili suggerimenti contenuti in questa interessante guida per scoprire come calcolare la forza media.

27

Occorrente

  • Esercizi da svolgere sulla Forza media
37

Stabilire una forza media

Considerata una qualunque forza a cui attribuiremo la lettera F, di intensità variabile, è sempre possibile definire una forza media Fm (sta per Forza media) che abbia la stessa direzione e verso di F e, che agisca per lo stesso intervallo di tempo Δt; essa è tale che il prodotto Fm Δt (la sua intensità per l'intervallo di tempo considerato), per semplicità grafica sia uguale all'area che si trova sotto la curva della forza variabile, ovvero uguale all'impulso di F. Vediamo nello specifico come calcolare la forza media desiderata. Si può partire dalla seguente definizione dell'impulso di una forza: l'impulso I di una forza (che agisce sempre per un certo intervallo di tempo detto Δt) è in realtà il vettore dato dal prodotto tra la forza media Fm e l'intervallo di tempo stesso. Se I = Fm Δt, allora è facilmente deducibile che la forza media scaturisce dal rapporto tra impulso e intervallo di tempo.

47

Utilizzare la formula dell'impulso

La formula risulta quindi essere intuitivamente Fm= I/Δt. Inoltre, tenendo in considerazione il teorema impulso - quantità di moto, l'impulso Fm Δt di una forza che agisce su un corpo, per lo stesso intervallo di tempo Δt, è uguale alla variazione ΔQ della quantità di moto del corpo, sempre in quello stesso intervallo di tempo (Fm Δt= t= ΔQ dove ΔQ=m Δv, quindi Fm Δt= m Δv). Adesso affinché l'argomento risulti più chiaro facciamo un esempio. Ipotizziamo che una persona stia guidando un'automobile; il soggetto perde il controllo e finisce per scontrarsi con un un cartellone pubblicitario, mentre il mezzo viaggia ad una velocità V uguale a 40m/s. L'autista non ha le cinture allacciate perciò la sua testa urta contro il parabrezza, e per fermarsi contro di essa impiega un tempo t uguale a 0,02 s. Sapendo che la massa m della sua testa è uguale a 5,40 kg, andiamo a calcolare la forza media che il parabrezza effettua sulla stessa testa. In questo tipo di problema possiamo utilizzare la formula del teorema dell'impulso cioè Fm Δt= m Δv.

Continua la lettura
57

Dedurre la variazione della quantità di moto

Il secondo membro di quest'equazione (m Δv) è in questo caso la variazione della quantità di moto (ΔQ); essa è data dal prodotto tra la massa del corpo (la testa) e la variazione della sua velocità: questa velocità all'inizio è uguale a quella della macchina, ma alla fine risulta uguale a zero in quanto l'impatto ha bloccato l'auto, facendola fermare e riducendo la velocità fino a zero. In conclusione, si avrà Fm= m Δv/ Δt cioè Fm= 5,40 x 40 / 0,02, ottenendo che Fm= 216/ 0,02= 10800 N (la N indica i Newton, si tratta dell'unità di misurazione della Forza e la utilizzeremo in ogni esercizio).

67

Guarda il video

Potrebbe interessarti anche

Segnala contenuti non appropriati

Tipo di contenuto
Devi scegliere almeno una delle opzioni
Descrivi il problema
Devi inserire una descrizione del problema
Si è verificato un errore nel sistema. Riprova più tardi.
Segnala il video che ritieni inappropriato
Devi selezionare il video che desideri segnalare
Verifica la tua identità
Devi verificare la tua identità
chiudi
Grazie per averci aiutato a migliorare la qualità dei nostri contenuti

Guide simili

Superiori

Teorema di Fermat: dimostrazione

Il "Teorema di Fermat" appartiene alla categoria dei teoremi fondamentali del calcolo differenziale. Tale teorema non va confuso con "l'ultimo teorema di Fermat", il "piccolo teorema" o il "teorema sulle somme di due quadrati". Esso fa parte dell'analisi...
Superiori

Come dimostrare che una funzione è derivabile in un intervallo

Assai di frequente capita che uno studente di scuola superiore ma anche universitario sia chiamato a dimostrare la derivabilità di una funzione data in un determinato intervallo. Per riuscire nella prova è necessario padroneggiare con abilità concetti...
Superiori

Teorema di approssimazione di Weierstrass: dimostrazione

Per il teorema di limitatezza delle funzioni continue (che dice che presa una funzione continua su un intervallo chiuso, essa è limitata nell'intervallo, ovvero ammette un numero C>0 tale che la funzione è minore o uguale a C per ogni punto dell'intervallo),...
Università e Master

Teorema della media integrale

La matematica è indubbiamente la materia più ostica ed indigesta da tutti coloro che sono chiamati a studiarla: a partire dagli scolari delle elementari fino ad arrivare agli studenti delle superiori e delle università. Questa difficoltà è dovuta...
Università e Master

Teorema dei valori intermedi: dimostrazione

Il teorema dei valori intermedi è uno dei più importanti in matematica: esso serve infatti per arrivare, attraverso dei ragionamenti successivi, a definire il famoso e importante teorema di Weierstrass. Con i passaggi che seguono andremo a vedere nello...
Superiori

Teorema di De L'Hopital: dimostrazione

Spesso quando si studiano funzioni, o comunque in tanti altri casi, a seconda delle esigenze di studio occorre sapere come si possono calcolare i limiti. Talvolta tale calcolo risulta difficoltoso e questo nella maggior parte dei casi è dovuto al fatto...
Università e Master

Teorema di Darboux: dimostrazione

La matematica è una materia molto complessa e molto spesso può capitare di non riuscire a comprendere perfettamente un argomento. In questi casi potremo o chiedere aiuto a qualcuno in grado di spiegarci i vari passaggio oppure potremo cercare su internet...
Università e Master

Come calcolare l'intervallo di confidenza di una media

In ambito statistico, al fine di stimare un parametro, non basta solo individuare un singolo valore, ma risulta necessario accompagnare la stima di un parametro con un intervallo di valori per quel determinato parametro. Tale considerazione, prende i...
I presenti contributi sono stati redatti dagli autori ivi menzionati a solo scopo informativo tramite l’utilizzo della piattaforma www.o2o.it e possono essere modificati dagli stessi in qualsiasi momento. Il sito web, www.o2o.it e Arnoldo Mondadori Editore S.p.A. (già Banzai Media S.r.l. fusa per incorporazione in Arnoldo Mondadori Editore S.p.A.), non garantiscono la veridicità, correttezza e completezza di tali contributi e, pertanto, non si assumono alcuna responsabilità in merito all’utilizzo delle informazioni ivi riportate. Per maggiori informazioni leggi il “Disclaimer »”.