Esercizio 63 sull’equilibrio dei solidi – Esercizi svolti – FISICA

Una ruota di bicicletta è appoggiata a un gradino di altezza $h=12\: cm$ . La ruota pesa $25\: N$ e il suo raggio $r$ misura $34\: cm$ . Calcola il minimo modulo della forza $\vec{F}$ orizzontale che bisogna applicare alla ruota all’altezza del suo centro, in modo che la ruota salga sul gradino.

SVOLGIMENTO

A livello teorico abbiamo una rotazione rispetto al punto in cui il gradino tocca la ruota se il momento della forza $\vec{F}$ risulta maggiore del momento della forza peso (dove entrambi i momenti li calcoliamo rispetto al punto di rotazione della ruota, ossia il punto di contatto tra il gradino e la ruota). Pertanto il problema diventa un problema geometrico di determinazione dei due bracci delle forze. Il braccio della forza $\vec{F}$ risulta facilmente calcolabile facendo $r-h=22\: cm$ , mentre per il braccio della forza peso applicata nel centro della ruota costruiamo il triangolo rettangolo con il raggio che va fino al punto di contatto tra ruota e gradino e parte del raggio disegnato in rosso, allora viene che