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Principi della dinamica ,piano inclinato

  

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Un oggetto di massa m1=3kg si trova sul piano inclinato di un angolo Pigreco/8 ,che scivola lungo il piano .È collegato tramite una corda ideale e inestensibile a un oggetto

CAPTURE 20241119 095442

di massa2 = 0,75kg. Il piano ha atrito dinamico ,il coefficiente di attrito dinamico =0,35..Si dica in che direzione e quanto spazio percorre in t1= 3 secondi.

 Ho risolto questo problema ,ma l'accelerazione mi risulta negativa a=-1,5 m/s^2 . s= 6,75 metri .Sembra che oggetto di massa1 non scivola ma sale. 

Qualcuno potrebbe verificare ,se ho risolto corettamente ,grazie 

Autore

@sylwia_kasprzyk  c'è qualche cosa che non va, sto sbagliando sicuramente. Infatti il sistema sta in equilibrio.

Sul corpo m1 agiscono F// = 11,26 N verso il basso; la F attrito = 9,51 N in verso contrario al moto.

F2 = m2 * g = 7,35 N verticale.

Se m3 sale sul piano, viene trainata da m 2 che cade;

F risultante = 7,35  - 11,26 - 9,51 < 0; non può salire, le forze contrarie al moto di salita sono maggiori di F2;

 

Se m1 scende, deve trascinare m2;

F// - F attrito - F2 = F risultante;

11,26 - 9,51 - 7,35 < 0 ancora minore di 0;

vuol dire che il sistema non si muove; l'attrito è troppo grande. 

 

1 Risposta



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Forze sul corpo m1; immaginiamo che scenda; viene tirati dalla forza parallele e frenato da attrito e tensione T della fune;

l'angolo in gradi  è 180° / 8 = 22,5°; l'angolo è più piccoli di quello disegnato da te quindi il corpo m2 = 0,75 kg, cadendo fa salire m1 sul piano.

m1 g sen(22,5°) - 0,35 m g cos(22,5°) - T = m1 a; (1)

 

Forze su m2:immaginamo che salga verso l'alto tirato dalla tensione T

T - m2 g  = + m2 a;  (2)

 

Corpo m1 = 3 kg; 

3 * 9,8 * 0,383 - 0,35 * 3 * 9,8 * 0,924 - T = 3 * a; (se  scende verso il basso del piano),

11,26 - 9,51 - T = 3 a;  (1)

corpo m2 = 0,75 kg;

T - 0,75 * 9,8 = 0,75 * a;  ( se m2 sale verso l'alto);

T - 7,35 = 0,75 * a;  (2)  ricaviamo la tensione T dalla (2) e sostituiamo nella (1);

 

T = 0,75 a + 7,35 ; (2)

11,26 - 9,51 - 0,75 a - 7,35 = 3 a;  (1)

 

11,26 - 9,51 - 7,35 = 3 a + 0,75 a ;  (1)

- 5,6 = 3,75 a;

a = - 5,6 / 3,75 = - 1,49 m/s^2;

Il corpo m1 = 3 kg sale lungo il piano, tirato da m2 che scende a sinistra del piano.

 

@sylwia_kasprzyk  sai che non riesco a capire?

Se m1 sale, la forza di attrito cambia verso, agisce contro il moto insieme con la forza parallela

 

Le forze nella (1) cambiano verso:

 

- m1 g sen(22,5°) - 0,35 m g cos(22,5°) + T = + m1 a; (1)  sale tirato dalla tensione T

- 11,26 - 9,51 + T = + 3 a;  (1)  sale

 m2 g - T  = + m2 a;  (2)  scende

7,35 - T = 0,75 a;  (2)

T =  7,35 - 0,75 a; (2)

- 11,26 - 9,51 + 7,35 - 0,75 a  = + 3 a;  (1)

- 13,42 = 3,75 a;

a = - 13,42 / 3,75 = - 3,58 m/s^2;

mi viene ancora negativa e con accelerazione diversa. Vuol dire che il sistema non può muoversi; abbiamo un attrito di 9,51 N che impedisce il moto in ogni verso.

 

Sul corpo m1 agiscono F// = 11,26 N verso il basso; la F attrito = 9,51 N in verso contrario al moto.

F2 = m2 * g = 7,35 N verticale; m2 scende e dovrebbe far salire m1 lungo il piano.

ma: 

se m3 sale sul piano, viene trainata da m2 che cade;

F risultante = 7,35  - 11,26 - 9,51 < 0; non può salire,

le forze contrarie al moto di salita sono maggiori di F2 = 7,32 N;

 

Se m1 scende, deve trascinare m2; ma la forza d'attrito cambia verso e si somma alla forza F2 = 7,35 N

F// - F attrito - F2 = F risultante;

11,26 - 9,51 - 7,35 < 0 ancora minore di 0;

vuol dire che il sistema non si muove; l'attrito è troppo grande, impedisce il moto. 

Quindi non puoi calcolare lo spazio percorso. S = 0 m.

Ciao  @sylwia_kasprzyk 

chiedo consiglio a @remanzini_rinaldo   @gregorius   @lucianop   ....

@mg grazie ,quindi quando accelerazione è  negativa devo rifare problema cambiando equazioni delle forze ? Cosi ottengo  un'altra  accelerazione ?

Invece  quando riguarda lo spazio  percorso devo prendere in considerazione accelerazione quella positiva ,cioè  accelerazione calcolata dopo aver cambiato segni delle forze ?

@sylwia_kasprzyk   Questo sistema non si muove. F attrito impedisce il moto. S = 0 m.

Ciao.

@mg Grazie ,adesso provo a capire il tuo ragionamento .Questo è uno dei problemi creati dal professore quindi non ho le soluzioni.

  @sylwia_kasprzyk    adesso capisco, il professore l'ha inventato senza pensare troppo, o forse vuole vedere come ragionate. Pensaci, l'attrito sul piano è grande e agisce sempre in verso contrario al moto. Cambia verso e impedisce il moto di m1 = 3 kg.



Risposta
SOS Matematica

4.6
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