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[Risolto] Due corpi di massa M1 e M2 sono sospesi a una fune passante su una carrucola

  

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Due corpi di massa $\mathrm{M}_1=2 \mathrm{Kg} \mathrm{e} \mathrm{M}_3=1 \mathrm{Kg}$ sono sospesi a una fune passante su una carrucola di massa $\mathrm{M}_2=5 \mathrm{Kg}$ e raggio $\mathrm{R}=10 \mathrm{~cm}$. La carrucola è mantenuta ferma e può ruotare attorno a un asse fisso orizzontale passante per il suo centro di massa. La fune non slitta sulla carrucola. Calcolate l'accelerazione a dei due corpi, il valore della tensione $\mathrm{T}$ della fune e le forze agenti sull'asse della carrucola.

photo 5866178152806596711 y

Ho scritto le due equazioni cardinali:

Traslazione: M_1g + M_2g + M_3g - F (somma forze esterne) = a_(cm) (M_1+M_2+M_3)

Osservo che la posizione del centro di massa rispetto all'asse x rimane invariata e che la posizione di M_2 rimane invariata sull'asse y, inoltre l'accelerazione di M_1 e M_2 è uguale ma in verso opposto.

Facendo un po' di derivate ottengo = a_cm = a_1 (M_1 - M-3)/(M_1+M_2+M_3)

Equazini rotazionali: fisso il polo nel centro della carrucola (osservo che la condizione di non slittamento implica che l'accelerazione angolare della carrucola ā = Ra_1) RM_1g - RM_3g (momenti esterni) = RM_1a_1 - RM_3a_1 + I_(cmcarrucola)a_1 R

 

è giusto o sbaglio qualcosa con i segni? L'accelerazione mi viene 7.8 e mi sembra troppo

 

EDIT: piccola correzione ā = a_1/R

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Due corpi di massa M1= 2 Kg ed M3 = 1Kg sono sospesi a una fune passante su una carrucola di massa M2 = 5Kg e raggio R = 10 cm. La carrucola è mantenuta ferma e può ruotare attorno a un asse fisso orizzontale passante per il suo centro di massa. La fune non slitta sulla carrucola. Calcolate l'accelerazione a dei due corpi, il valore della tensione T della fune e le forze agenti sull'asse della carrucola.

Causa l'equivalenza m*V^2 = I*ω^2, al solo scopo inerziale la carrucola omogenea di massa M2 = 5 kg può essere vista come una massa equivalente M'2 =  M2/2 da porre in somma alle masse traslanti M1 ed M3;  ne consegue :

accelerazione a = g(M1-M3)/(M1+M3+M'2)

a = 9,806(2-1) / (2+1+2,5) = 9,806/5,5 = 1,783 m/s^2

tensione T1 = m1(g-a) = 2(9,806-1,783) = 16,05 N

tensione T3 = m3(g+a) = 9,806+1,783 = 11,59 N

T1-T3 = 16,05- 11,59 = 4,46 N è quanto serve per accelerare la carrucola 

forza sull'asse Fas =g(M1+M2+M3) =  8*9,806 = 78,45 N



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SOS Matematica

4.6
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