bungee jumping
bungee jumping
Il bungee jumping è lo sport in cui una persona si getta dalla cima di una parete (altura, ponte) appesa ad una corda elastica. Un individuo del peso di 700 N si lascia andare giù da 180 m di altezza appeso all'estremità di una corda elastica, con lunghezza di riposo di 30 m, che lo ferma a 50 m dal suolo. Determinare l'equazione oraria del moto successivo della persona appesa trascurando ogni attrito e resistenza dell'aria.
Re: bungee jumping
Innanzitutto sappiamo che la legge oraria di una massa attaccata a una molla è )
è il periodo che si calcola
.
Dobbiamo trovare un modo per calcolare
e
.
Possiamo trovare
attraverso il lavoro compiuto dalla molla. Poniamo il punto 0 dell'energia potenziale iniziale dove il corpo si ferma, cioè a 50m dal suolo. Quindi inizialmente l'energia potenziale gravitazionale è
, in cui
. Questa energia gravitazionale, nel momento in cui il corpo si ferma, è completamente trasformata in energia potenziale elastica
, dove
, cioè la lunghezza totale della molla meno la lunghezza a riposo della molla. Uguagliando
troviamo la costante
.
Ora dobbiamo trovare l'ampiezza A. Se la molla fosse messa in orizzontale, l'ampiezza A sarebbe di 100m, ma sappiamo che quando la molla è in verticale, la lunghezza della molla a riposo cambia, e diventa la lunghezza che avrebbe se dovesse reggere il peso del corpo, fermo, non in oscillazione. Quindi uguagliamo la forza peso alla forza elastica:
e troviamo x. Adesso
è la nuova posizione di equilibrio. Quindi
.
Adesso possiamo scrivere la legge oraria)
Correggetemi se c'è qualche errore
Dobbiamo trovare un modo per calcolare
Possiamo trovare
Ora dobbiamo trovare l'ampiezza A. Se la molla fosse messa in orizzontale, l'ampiezza A sarebbe di 100m, ma sappiamo che quando la molla è in verticale, la lunghezza della molla a riposo cambia, e diventa la lunghezza che avrebbe se dovesse reggere il peso del corpo, fermo, non in oscillazione. Quindi uguagliamo la forza peso alla forza elastica:
Adesso possiamo scrivere la legge oraria
Correggetemi se c'è qualche errore