Un bambino di 14 kg si trova in cima a uno scivolo alto 2,3 m è lungo 4,6 m. Il coefficiente di attrito statico tra scivolo e bambino è 0,56. Il bambino riesce a scivolare ?
Un bambino di 14 kg si trova in cima a uno scivolo alto 2,3 m è lungo 4,6 m. Il coefficiente di attrito statico tra scivolo e bambino è 0,56. Il bambino riesce a scivolare ?
Il bambino riesce a scivolare.
La forza peso ha due componenti:
m·g·SIN(α) nella direzione dello scivolo
m·g·COS(α) perpendicolarmente allo scivolo
Deve risultare, per far stare fermo il bimbo:
m·g·SIN(α) ≤ m·g·COS(α)·μ (al 2° membro la forza di attrito)
Quindi : μ ≥ TAN(α) altrimenti il bimbo scivola
SIN(α) = 2.3/4.6-----> SIN(α) = 1/2 ; COS(α) = √3/2
TAN(α) = √3/3----> TAN(α) = 0.5773502691
Quindi il bimbo scivola!
sen(angolo) = 2,3 / 4,6 = 0,5;
angolo = arcsen(0,5) = 30°;
Forza parallela al piano che fa scendere il bambino lungo il piano:
F// = (m * g) * sen30° = 14 * 9,8 * 0,5;
F// = 137,2 * 0,5 = 68,6 N ;
F attrito = 0,56 * (m * g) * cos(30°);
F attrito = 0,56 * 137,2 * 0,866 = 66,5 N; forza frenante, contraria alla forza parallela;
F// > F attrito, il bambino scivola giù;
F risultante = 68,6 - 66,5 = 2,1 N.
Per avere l'equilibrio, (bambino fermo) il coefficiente d'attrito dovrebbe essere uguale alla tangente dell'angolo di pendenza:
ks = tan(30°) = 0,58.
@angy_10052009 ciao