Fisica Montagne Russe: Velocità alla Base della Collina

Risposta: 22,4 m/s

Spiegazione

Usando il principio di conservazione dell'energia, l'energia meccanica totale del vagone montagne russe (sistema chiuso) rimane costante. In cima alla collina, il vagone ha solo energia potenziale (EP = mgh). In basso, ha solo energia cinetica (EC = ½mv²). Uguagliando le due:

mgh = ½mv² → v = √(2gh)

Dato energia potenziale EP = 20.000 J, massa m = 250 kg, g = 9,8 m/s², troviamo altezza h = EP/(mg) = 20.000/(250×9,8) ≈ 8,16 m. Quindi v = √(2×9,8×8,16) ≈ 22,4 m/s.

Quindi la velocità alla base della collina è 22,4 m/s.