[Risolto] Attrito tra due blocchi

@dust

Ciao.

Un blocco di 5,0 kg è posto su un secondo blocco di 12,0 kg, fermo su un piano orizzontale privo di attrito. Il coefficiente di attrito statico fra i due blocchi è 0,60 .

Si vuole spingere i blocchi applicando una forza orizzontale senza che il blocco superiore scivoli su quello inferiore.

Calcola la massima forza orizzontale che si può applicare nel caso in cui tale forza sia applicata
- sul blocco più pesante;
- sul blocco più leggero.

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Se applichiamo la forza parallela al piano sul blocco superiore, più leggero, la  max forza è:

F= m·g·μ = 5·9.806·0.6-------------   F = 29.418 N

Se spingiamo il blocco più pesante M e prendiamo come sistema di riferimento questo blocco, quello sopra riceve una accelerazione uguale in modulo ma opposta in verso a quella che subisce quello sottostante (il sistema di riferimento è non inerziale per cui il blocco superiore è soggetto ad una forza apparente contraria al moto).

Partendo quindi dal valore max che abbiamo calcolato prima F=29.148 N, possiamo ricavare l’accelerazione max che può agire affinché il blocco resti in equilibrio:

a = F/m=29.418/5 = 5.8836 m/s^2

Ora calcoliamo la forza che serve ad imprimere un’accelerazione di 5.8836 m/s^2

al sistema costituito complessivamente dei due blocchi:

F’ = (m+M)*a =(5 + 12)·5.8836 = 100.02 N