Un disco ruota su un piano orizzontale, attorno a un asse passante per il centro. La velocità è costante e il periodo è 2,0 s. Un bicchiere di massa 50 g è posto sul disco a 15 cm dall'asse di rotazione. Il bicchiere è tenuto sul disco dalla forza di attrito, che coincide con la forza centripeta. Calcola il valore della forza centripeta.
Quanto vale il coefficiente di attrito?
28
punti
Livello 0
accelerazione centripeta = v^2 / r;
F centripeta = m * (v^2 / r);
m = 50 g = 0,050 kg;
r = 15 cm = 0,15 m;
T = 2,0 s; (periodo);
v = 2 * 3,14 * r / T;
v = 2 * 3,14 * 0,15 / 2,0 = 0,47 m/s; (velocità)
F = 0,050 * 0,47^2 / 0,15 = 0,074 N ; (forza centripeta);
ks = coefficiente d'attrito statico; il bicchiere resta in equilibrio se la forza d'attrito eguaglia la F centripeta.
m * g = F peso = 0,050 * 9,8 = 0,49 N; (forza premente sul piano);
F attrito = F;
F attrito = ks * F peso;
ks = F / F peso
ks = 0,074 / 0,49 = 0,15; coefficiente d'attrito statico.
Ciao @rockyy
71816
punti
Genius II
Forza centripeta
Fc= m*v²/R = (4*pi²)*m*R/T²
Sostituendo i valori numerici otteniamo:
Fc= 0,074 N
Forza di attrito
F_att = u*m*g
La forza di attrito funge da forza centripeta. Uguagliando i moduli dei due vettori, si ricava il valore del coefficiente di attrito:
u= v²/(R*g) = (4*pi² *R) /(g*T²)
Sostituendo i valori numerici otteniamo:
u= 0,15
76643
punti
Genius II
