Libro Fondamenti di Fisica Halliday

  • Materia: Libro Fondamenti di Fisica Halliday
  • Visto: 390
  • Data: 25/07/2014
  • Di: Gianluigi Trivia

Applicazioni delle leggi di Newton 37

Esercizio su La dinamica, le leggi di Newton dal libro Fondamenti di Fisica Halliday

Un blocco di 5.00 kg è trascinato su un piano orizzontale, senza attrito, da una corda che esercita una forza F=12.0 N con un angolo di 25° rispetto al piano orizzontale. Trovare l’accelerazione del blocco. Se la forza F viene lentamente aumentata, trovare il suo valore e quello dell’accelerazione all’istante in cui il blocco è sollevato dal suolo.

Soluzione:

Calcoliamo la componente della forza diretta lungo il piano orizzontale, applicando le regole della trigonometria \[ F_{par}=12.0\, N\cdot\cos25{^\circ}=10.9\, N \] L'accelerazione sarà ottenuta applicando la legge di Newton \[ a=\frac{F}{m}=\frac{10.9\, N}{5.00\, kg}=2.18\,\frac{m}{s^{2}} \] Se il blocco si solleva dal suolo, vuol dire che la componente verticale della forza applicata è maggiore del peso del blocco, pari a $$P=mg=5.00\, kg\cdot9.8\,\frac{m}{s^{2}}=49\, N$$ La componente verticale della forza F è uguale a Fper=Fxsin25°; se Fper=49 N, allora \[ F=\frac{49\, N}{\sin25{^\circ}}=116\, N \] e l'accelerazione, diretta lungo il piano orizzontale, sarà \[ a=\frac{116\, N}{5.00\, kg}\cdot\cos25{^\circ}=21.0\,\frac{m}{s^{2}} \]