Re: Energia e sistemi di riferimento

From: Pier Franco Nali <ampfn_at_tiscali.it>
Date: Fri, 10 Mar 2023 15:40:13 -0800 (PST)

Andrea De Michele ha scritto:
...
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> Ma quindi quanto carburante deve bruciare il motore? l'equivalente di 1 J o 3 J?
>
> L'intuito (e anche qualcosa di più, il contrario porterebbe a conclusioni
> assurde) mi dice 1 J, cioè devo fare il calcolo nel sistema solidale alla
> strada. Ma esattamente perché? Come si può giustificare in maniera corretta?
>









Passando dal primo al secondo sistema non cambia solo l’e.c. ma cambia anche il lavoro, perché dal punto di vista del secondo osservatore (quello che si muove verso sinistra rispetto alla strada) lo spazio percorso dalla macchina è maggiore. La forza applicata alla macchina dal motore è in entrambi i sistemi F=F’=2N = 2kg x 1m/s^2, ma nel sistema dove l'osservatore si muove con velocità v relativamente alla strada, lo spazio percorso è x’=x+vt, dove v=1m/s, x=0.5m, t=1s; perciò il secondo osservatore giudica x’=1.5m e non 0.5m (l'auto ha percorso 1m in più nel giudizio di questo osservatore). Per questo secondo osservatore il lavoro è allora F’x’=2N x 1.5m = 3J e non 1J e tutto torna. Per effetto della non invarianza di e.c. e lavoro, a parità di carburante bruciato (legato alla forza impressa alla macchina che non cambia) l'osservatore mobile valuta un lavoro triplo rispetto all'osservatore solidale alla strada (si sono aggiunti 2J per effetto della velocità v=1m/s dell'osservatore mo
bile rispetto alla strada). Ho supposto forza costante (quindi accelerazione uniforme) ma non è difficile vedere che il risultato vale in generale.

Pier Franco Nali
Received on Sat Mar 11 2023 - 00:40:13 CET