Una corda che passa su una carrucola ha una massa m_1=0,321 kg attaccata a un'estremità e una massa m_2=0,635 kg attaccata all'altra estremità.La carrucola, che è un disco di raggio $9,40 cm, è soggetta ad attrito sul suo asse. Qual è il modulo del momento torcente di attrito che deve essere esercitato dall'asse perché il sistema sia in equilibrio statico?$[0,290 Nm]$ [attach]58411[/attach]

Carrucola in equilibrio

Il disco della carrucola è soggetto alle due tensioni delle funi che sono uguali al peso che sostengono.

T1 = m1 * g; a sinistra;

T2 = m2 * g; a destra;

T2 > T1, perché m2 > m1.

g = 9,8 m/s^2;

Forza risultante agente:

F = T2 - T1 = 0,635 g - 0,321 g;

F = (0,635 - 0,321) * 9,8 = 0,314 * 9,8 = 3,08 N; a destra;

Momento della forza F,

r = 0,094 m

M = r * F = 0,094 * 3,08 = 0,290 Nm;

Il momento M provoca rotazione oraria; (la carrucola ruota, m2 scende, m1 sale)

la carrucola dovrebbe girare in senso orario. (Momento della forza negativo).

Se resta ferma in equilibrio, c'è attrito, il momento della forza d'attrito deve essere uguale e contrario al momento della forza F risultante.

Momento della forza d'attrito:

M attrito = 0,290 Nm; in verso opposto, (verso antiorario); mantiene in equilibrio il sistema.