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[Risolto] risoluzione passaggio per passaggio spiegato problema di fisica

  

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Giulio e Luisa stanno giocando con una slitta che pesa 10 N su un campo ghiacciato pianeggiante. Luisa, che è seduta sulla slitta, ha una massa di 28 kg. Giulio spinge Luisa con una forza �→1 diretta verso il basso e inclinata di 30∘ rispetto al suolo. Poi prova a tirare con una forza �→2 diretta verso l'alto e inclinata di 30∘ rispetto al suolo. Il coefficiente di attrito statico tra la slitta e il suolo è ��=0,10, mentre quello di attrito dinamico è �d=0,050. - Stabilisci se è più conveniente per Giulio spingere o tirare Luisa e la slitta disegnando il diagramma delle forze nei due casi. Calcola in entrambe le situazioni la minima forza necessaria per mettere in moto Luisa e la slitta. In entrambi i casi calcola la forza di attrito dinamico tra la slitta e il suolo quando la slitta è in moto e Giulio continua a esercitare la stessa forza che è servita per vincere l'attrito statico. [tirare; 35 N;31 N;15 N;13 N ]

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F peso = m * g + 10 = 28 * 9,8 + 10 ;

F peso = 274,4 + 10 = 284,4 N;

image

Se Giulio spinge con la forza F1 verso il basso, l'attrito aumenta, perché aumenta la forza premente sul piano.

F premente = F peso + F1 * sen30° ;

F attrito = ks * ( F peso + F1 sen30°)

Se Giulio tira verso l'alto con la forza F2, la forza premente  diminuisce perché F2 sen 30° è un vettore verso l'alto.

F attrito = ks * (F peso - F2 sen30°).

image

 

Per metter in moto la slitta con forza F1verso l'alto:

Fx = F1 cos30° è la forza motrice che muove la slitta in orizzontale;

F1 cos30°  = F attrito statico;

F1 cos 30° = 0,10 * (284,4 - F1 sen30°);

F1 * 0,866 = 28,44 - 0,1 * F1 * 0,5;

F1 * 0,866 + F1 * 0,05 = 28,44;

F1 * 0,916 = 28,44;

F1 = 28,44 / 0,916 = 31 N ; Forza esercitata da Giulio con angolo 30° quando tira la slitta.

 quando è in moto l'attrito diminuisce:

kd = 0,050

F attrito dinamico = 0,050 * (284,4 - 31 sen30°);

F attrito dinamico = 0,050 * 268,9 = 13 N circa.

 

Quando Giulio  spinge verso il basso:

F2 cos30° = 0,10 * (284,4 + F2 sen30°);

F2 * 0,866 = 28,44 + 0,1 * F2 * 0,5;

F2 * 0,866 - F2 * 0,05 = 28,44;

F2 * 0,816 = 28,44;

F2 = 28,44 / 0,816 = 34,8 N; circa 35 N;

deve spingere con forza maggiore.

F attrito dinamico = 0,050 * (284,4 + 34,8 sen30°);

F attrito dinamico = 0,050 * 301,8 = 15 N circa; attrito maggiore.

CIAO @danielatr

@mg Grazie mille riusciresti anche a indicarmi come rispondere alle altre due domande?

Calcola in entrambe le situazioni la minima forza necessaria per mettere in moto Luisa e la slitta.
In entrambi i casi calcola la forza di attrito dinamico tra la slitta e il suolo quando la slitta è in moto e Giulio continua a esercitare la stessa forza che è servita per vincere l'attrito statico.
[tirare; 35 N;31 N;15 N;13 N ]

@danielatr   ho risolto ciao.

@mg Grazieee!



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SOS Matematica

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