[Risolto] fisica

- La forza premente sulla superficie del lago è la forza-peso (in un caso della slitta vuota, nell'altro della slitta con il bambino).
- Dato nascosto: il coefficiente di attrito statico $\mu_s$ tra ghiaccio e slitta può essere calcolato a partire dai dati che si riferiscono alla slitta vuota.
- Conoscendo $\mu_s$ e il peso totale della slitta con il bambino, si trova il risultato finale.
Risoluzione
Il peso $F_{P 1}$ della slitta vuota si calcola con la formula della forza-peso:
$\mu_s$ si ottiene isolandolo nella formula $F_{s 1}=\mu_s F_{P 1}$ :
$$
\begin{aligned}
& F_{P 1}=m g=(7,1 \mathrm{~kg}) \times(9,8 \mathrm{~N} / \mathrm{kg})=70 \mathrm{~N} \\
& \mu_s=\frac{F_{s 1}}{F_{P 1}}=\frac{6,0 \mathrm{~N}}{70 \mathrm{~N}}=0,086 \\
& F_{P 2}=(m+M) g=(33 \mathrm{~kg}) \times(9,8 \mathrm{~N} / \mathrm{kg})=3,2 \times 10^2 \mathrm{~N} \\
& F_{s 2}=\mu_s F_{P 2}=0,086 \times\left(3,2 \times 10^2 \mathrm{~N}\right)=28 \mathrm{~N}
\end{aligned}
$$
Ora serve il peso $F_{P 2}$ della slitta con il bambino:
$F_{P 2}=(m+M) g=(33 \mathrm{~kg}) \times(9,8 \mathrm{~N} / \mathrm{kg})=3,2 \times 10^2 \mathrm{~N}$
Cosi si calcola la forza al distacco $F_{s 2}=\mu_s F_{P 2}$ :
$F_{s 2}=\mu_s F_{P 2}=0,086 \times\left(3,2 \times 10^2 \mathrm{~N}\right)=28 \mathrm{~N}$
Controllo del risultato
La forza al distacco è direttamente proporzionale alla forza premente equest'ultima è direttamente proporzionale alla massa. Quindi la forza al distacco è direttamente proporzionale alla massa e il problema poteva essere risolto con una semplice proporzione:
$$
\begin{gathered}
F_{s 2}: F_{s 1}=(m+M): m \Rightarrow \\
\Rightarrow F_{s 2}=\frac{F_{s 1} \cdot(m+M)}{m}=\frac{(6,0 \mathrm{~N}) \times(33 \mathrm{~kg})}{7,1 \mathrm{~kg}}=28 \mathrm{~N}
\end{gathered}
$$