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  • Un proiettile da 2,5 g che viaggia a 350 ms colpisce un albero e rallenta uniformemente per fermarsi mentre penetrava di 12 cm nel bagagliaio su quale forza è stata esercitata nel riposare?
    Ecco come risolvere questo problema:

    1. Comprendi i concetti

    * Decelerazione uniforme: Il proiettile rallenta a una velocità costante.

    * Teorema di energia di lavoro: Il lavoro svolto su un oggetto è uguale al suo cambiamento nell'energia cinetica.

    * Forza e lavoro: Il lavoro svolto da una forza è la forza moltiplicata per la distanza rispetto alla quale agisce.

    2. Raccogli le informazioni

    * Massa di proiettile (m) =2,5 g =0,0025 kg

    * Velocità iniziale (V₁) =350 m/s

    * Velocità finale (v₂) =0 m/s (arriva a riposo)

    * Distanza di penetrazione (d) =12 cm =0,12 m

    3. Calcola l'energia cinetica iniziale del proiettile

    Energia cinetica (ke) =(1/2) * m * v²

    Ke =(1/2) * 0,0025 kg * (350 m/s) ²

    Ke =153.125 J

    4. Calcola il lavoro svolto sul proiettile

    Poiché il proiettile si riposano, il cambiamento nell'energia cinetica è uguale alla sua energia cinetica iniziale. Pertanto, il lavoro svolto sul proiettile è:

    Lavoro (w) =-153.125 j (negativo perché la forza si oppone al movimento)

    5. Calcola la forza

    Lavoro (w) =force (f) * distanza (d)

    -153.125 j =f * 0,12 m

    Force (F) =-153.125 J / 0,12 m

    Force (f) =-1276.04 N

    Pertanto, la forza esercitata sul proiettile per riposare è circa 1276,04 n. Il segno negativo indica che la forza agisce nella direzione opposta del movimento del proiettile.

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