Una locomotiva di massa M = 2,40*10^4 Kg traina un vagone di massa m = M/3 tramite un gancio avente carico di rottura di Fr = 9*10^4 N
Quale la massima accelerazione a che può avere il convoglio affinché il gancio non si rompa?
a = Fr/(M/3) = 3Fr/M = 2,7*10^5/(2,4*10^4) = 11,25 m/sec^2
Qual è il massimo valore possibile per la forza motrice F ?
F = Fr*M(1+1/3)/(M/3) = 4*Fr = 3,60*10^5 N
Come variano questi risultati se il convoglio deve salire su un pendio di 15,0° rispetto all'orizzontale?
massima accelerazione a' che può avere il convoglio affinché il gancio non si rompa :
Fr = 9*10^4 = M/3*g*sen 15°+M/3*a' = 8*10^3(9,806*0,2588+a')
9*10^4-8*10^3*9,806*0,2588 = 8*10^3*a'
a' = (9*10^4-8*10^3*9,806*0,2588) / (8*10^3) = 8,71 m/sec^2
massimo valore possibile per la forza motrice F'
F' = Fr+M(g*sen 15°+a') = 9*10^4+2,40*10^4*(9,806*0,2588+8,71) = 3,60*10^5 N