Un blocco di legno di base quadrata di lato 4,2 cm, altezza 9,6 cm e di massa 350 g è fermo su una superficie orizzontale. Il coefficiente di attrito statico tra il blocco e la superficie è 0,32. è possibile spingere il blocco con una forza orizzontale in modo che ruoti attorno a uno dei lati di base? In caso affermativo, qual è il modulo della forza? Dove va applicata? Grazie in anticipo?
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Livello 0
non so se capisco il problema.
F attrito = 0,32 * F peso = 0,32 * 0,350 * 9,8 = 1,1 N;
agisce nel baricentro a distanza b = 2,1 cm = 0,021 m. Angolo fra F attrito e b è 180°, momento nullo.
F peso = 0,350 * 9,8 = 3,43, verso il basso N; il suo braccio b è 0,021 m dal lato intorno a cui ruota, angolo 90°.
M peso = 0,021* 3,43 * sen90° = 0,072 Nm;
tan(angolo) = 4,2 / 9,8 = 0,429,
angolo = tan^-1(0,429) = 23,2°
sen23,2 =0,394
braccio F motrice = radice(9,6^2 + 4,2^2) = radice(109,8) = 10,5 cm = 0,105 m.
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Genius I
Ciao. Supponiamo che il blocco possa ruotare attorno ad uno spigolo di base.
Per l'equilibrio alla rotazione del blocco deve essere:
0.35*9.81*(0.042/2)-F*0.096=0
ove 0.35 kg è la massa del blocco di legno
9.81m/s^2 =g= accelerazione di gravità
0.042/2=0.021 m= è il braccio della forza resistente (applicata nel baricentro del blocco)
0.096 m è il braccio della forza motore F applicata sullo spigolo superiore del blocco
Risolvo ed ottengo la soluzione dell'equazione:
F = 0.751 N
Confronto tale forza con quella di attrito teorica:
μ = Ft/(mg)----->Ft = P·μ=0.35·9.81·0.32=1.0987 N
Quindi il blocco non può slittare sulla superficie, ma può ruotare e ruota se si applica la forza motore come ho detto. Ciao.
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Genius II
Ciao! In realtà il risultato dovrebbe essere 1,1 N 😥
hahah...mi è capitato di doverlo fare un paio di volte con la lavatrice piena d'acqua che non riusciva a scaricare causa il filtro intasato ; inclinandola opportunamente all'indietro si riesce ad aprire l'oblò senza allagare casa .
utilizzando lo sketch di Maria Grazia (che ringrazio e saluto) , mi limito a far notare che l'efficacia massima la si ha applicando la forza NORMALMENTE al braccio motore
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Genius II
