Esercizio 120 sui vettori e le forze – Esercizi svolti – FISICA

Una scatola di fiammiferi si trova sopra un baule alto 40\: cm. Martina solleva il coperchio senza notare la scatola e quando il coperchio aperto forma un angolo di 35^\circ con l’orizzontale la scatola inizia a scivolare e cade a terra. Trova il valore del coefficiente di attrito statico tra la scatola e la superficie del baule.

SVOLGIMENTO

Sappiamo che quando facciamo scorrere due oggetti uno sull’altro si sviluppa una forza che si oppone a tale movimento, tale forza prende il nome di forza di attrito. Il modulo della massima forza di attrito che si può sviluppare tra due oggetti è determinabile con la formula

    \[F_{max}=\mu\cdot F_\perp\]

dove \mu si chiama coefficiente di attrito mentre F_\perp è la forza che tiene premuto un oggetto all’altro.
In questo esercizio la componente perpendicolare della forza peso è la forza che tiene “premuta” la scatola di fiammiferi al coperchio del baule, mentre la componente parallela è la forza che fa scorrere la scatola sul coperchio. Ricordiamo che se \alpha è l’angolo che il piano inclinato forma con l’orizzontale possiamo determinare la componente parallela e perpendicolare della forza peso facendo

    \[F_\perp^p=\cos{\alpha}\cdot F_p\]

    \[F_\parallel^p=\sin{\alpha}\cdot F_p\]

Per cui

    \[F_{max}=\mu\cdot F_\perp\]

diventa

    \[F_\parallel^p=\mu\cdot F_\perp^p\]

    \[\sin{\alpha}\cdot F_p=\mu\cdot \cos{\alpha}\cdot F_p\]

    \[\sin{\alpha}=\mu\cdot \cos{\alpha}\]

    \[{\sin{\alpha}\over \cos{\alpha}}=\mu\]

    \[\mu=\tan{\alpha}=\tan{35^\circ}\approx 0,70\]

Visualizza la soluzione

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