Esercizio lavoro ed energia 18

Dinamica del punto materiale: Lavoro ed energia in Meccanica classica

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L’esercizio 18 sul lavoro e l’energia fa parte della raccolta inclusa nella cartella Dinamica del punto materiale: Lavoro ed energia in Meccanica classica. Questo esercizio segue Esercizio lavoro ed energia 17 ed è il precedente di Esercizio lavoro ed energia 19. Questo esercizio è progettato per studenti che frequentano un corso di Fisica 1, indirizzato a chi studia ingegneria, fisica o matematica.

Testo lavoro ed energia 18

Esercizio 18 $(\bigstar \bigstar\largewhitestar \largewhitestar\largewhitestar)$ .Un punto materiale $P$ di massa $m$ , inizialmente in quiete, viene lasciato scivolare lungo uno scivolo liscio costituito da un piano inclinato di un angolo $\theta$ raccordato ad una guida orizzontale, posta alla quota $a$ rispetto al suolo, come in figura 1. Calcolare:

la velocità $\overrightarrow{V}_A$ che $P$ deve possedere all’uscita dello scivolo ( $A$ ) per colpire il bersaglio $B$ , posto sul suolo ad una distanza $d$ dalla fine dello scivolo;
l’angolo di impatto $\phi$ di $P$ con il suolo;
la quota $h$ da cui bisogna lasciare $P$ da fermo affinché esso colpisca il bersaglio;
la quota $h'$ da cui bisognerebbe lasciare $P$ da fermo se il piano inclinato fosse scabro, con coefficiente di attrito dinamico $\mu_d$ , e la guida orizzontale liscia.