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Esercizio di Fisica 1. (conservazione della quantità di moto)

Un uomo di massa M = 70 kg viene deposto (v = 0 per t = 0) al centro di uno stagno ghiacciato che si suppone perfettamente liscio. La quota del bordo dello stagno è 10 cm
più alta di quella del centro.
Per poter uscire dallo stagno, egli lancia orizzontalmente una scarpa massa m = 2 kg.
Quale deve essere la velocità iniziale minima della scarpa affinchè egli raggiunga l’orlo dello stagno?

Il lancio della scarpa consente, per la conservazione della quantità di moto, all'uomo di prendere velocità nella direzione opposta a quella della massa lanciata. La velocità di rinculo deve essere tale che l'energia cinetica iniziale dell'uomo sia pari alla variazione di energia potenziale tra centro ed orlo dello stagno, ossia:

da cui:

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Tags: conservazione della quantità di moto, energia cinetica, energia potenziale