Fisica I per Ingegneria
1) tutta l′energia elastica diventa cinetica
(1/2)m₁vₐ²=(1/2)kΔx²
vₐ=Δx√(k/m₁)
2) urto totalmente anelastico si conserva solo la q.d.m. e i corpi proseguono attaccati
m₁vₐ=(m₁+m₂)vₐ′
vₐ′=(m₁/(m₁+m₂))vₐ
poi conservazione energia lungo la risalita della guida circolare (senza oscillazioni pendolari, i corpi si staccano in B)
v=ωR
(m₁+m₂)ω²R²/2+(m₁+m₂)gh=(m₁+m₂)v′ₐ²/2
h=R-Rcosθ=R(1-cosθ)
semplificando,
ω²R²=v′ₐ²-2gh
divido per R e sostituisco le espressioni per v′ₐ e h
aᵣ=ω²R
aᵣ=(m₁vₐ/(m₁+m₂))²/R-2g(1-cosθ)
accelerazione centripeta per 0≤θ<π
Sostituendo
m₁=100 g
Δx=15 cm
k=200 N/m
m₂=0.11 kg
R=20 cm
g≈9.807 m/s²
ottengo
vₐ=3√5/10≈0.67 m/s
aᵣ=81/80-2g(1-cosθ) m/s²
aᵣ≈19.61cosθ-18.60 m/s²