Lavoro (L) = Forza (F) ⋅ Distanza (d) ⋅ cos(θ)
L = 720 J
θ = 45°
d = 24 m
Riscriviamo la formula per la forza F = L/(cos(θ) ⋅ d)
F = 720J/(24m* cos(45°)) ≈ 42.43 N
Equazione del moto:
Utilizziamo la seconda legge di Newton: F = m ⋅ a
La forza netta lungo l'asse orizzontale è data dalla differenza tra la componente orizzontale del peso e la forza di attrito:
Fx - Fa = 0
Dove:
Fx: componente orizzontale della forza
Fx = F ⋅ cos(θ)
N: La normale
N = m ⋅ g - F ⋅ sin(θ)
Fa: forza di attrito, dove μ = 0,22 (coefficiente di attrito)
Fa = μ ⋅ N = μ ⋅ (m ⋅ g - F ⋅ sin(θ))
Sostituendo otteniamo:
F ⋅ cos(θ) - μ ⋅ (m ⋅ g - F ⋅ sin(θ)) = 0
F ⋅ cos(θ) - μ ⋅ m ⋅ g + μ ⋅ F ⋅ sin(θ) = 0
Calcolo della massa:
μ ⋅ m ⋅ g = F ⋅ cos(θ) + μ ⋅ F ⋅ sin(θ)/(μ⋅ g)
m = [F ⋅ ( cos(θ) + μ ⋅ sin(θ) )]/(μ⋅ g)
m = [42.43 ⋅ ( cos(45) + 0.22 ⋅ sin(45)]/(0.22⋅ 9,81) = 17 Kg
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