Fisica n75

La corda può arrivare a rottura per una forza di trazione pari a F=150 N.

L'ascensore e tutto quanto è al suo interno costituisce un :

Sistema Inerziale se è fermo o è in moto rettilineo uniforme. Nel qual caso sull'oggetto agisce solo la forza peso pari a m*g= 10*9.81=98.1 N. In tale caso la corda non si rompe in quanto m*g<150 N.

Sistema non inerziale l'ascensore si sta muovendo verso con un'accelerazione che produce sull'oggetto in esame una forza apparente oltre il suo peso che va ad aggiungersi ad esso: questo accade se l'ascensore accelera in salita o decelera in discesa. Tale forza è contraria all'accelerazione stessa. (l'accelerazione è un vettore verticale)

Deve quindi essere:

98.1 + 10·a ≥ 150 N----------> a ≥ 5.19 m/s^2

 

Tensione del filo verso l'alto; positiva;

F peso verso il basso; (negativa);

+ Tensione - F peso = + m * a;  (forza risultante verso l'alto).

m = 10 kg;

F peso = m * g = 10 * 9,8 = 98 N;

la tensione massima sopportabile dal filo è 150 N, quindi

(Tensione massima) = m a +  F peso;

150 - 10 a = 98;

- 10 a = 98 - 150;

10 a = 52;

a = 52 / 10 = 5,2 m /s^2; accelerazione minima per fare rompere la corda.

Se supera questo valore esempio a = 7 m/s^2 la tensione diventa:

T = Fpeso + m * a;

T = 98 + 10 * 7 = 98 + 70 = 168 N; il filo si rompe;

a > 5,2 m/s^2; l'accelerazione deve essere maggiore di 5,2 m/s^2 per far rompere il filo.

Ciao @giuse_doc

 

  

 

Un oggetto è fissato al soffitto di un ascensore con una corda che può sopportare una forza di 150N. La massa del oggetto è di 10kg. L'ascensore sta accelerando verso l'alto

. Quanto deve valere l'accelerazione minima dell' ascensore affinché la corda si rompa

150 < m(g+a) 

a > (150-10*9,806)/10 > 5,19 m/sec^2

1) Rappresenta il diagramma delle forze che agiscono sull'oggetto nel sistema di riferimento della terra.

Fup = m(g+a) 

Fdown = m*g 

2) Nota che l'accelerazione minima richiesta è quella per cui la tensione della corda è quella massima e che l'accelerazione dell'ascensore è uguale a quella dell'oggetto.

Ovvio, fintanto che la corda non si rompe

3) Applica il secondo principio della dinamica all'oggetto usando i dati e ricava la sua accelerazione.

a > (150-10*9,806)/10 > 5,19 m/sec^2

IN NESSUN ASCENSORE QUELLA CORDA SI ROMPERA'.
Sono pronto a scommettere sull'impossibilità di avere tale accelerazione (in salita, poi!) su un impianto legale, che rispetti le convenzioni europee sulla sicurezza (v. D.P.R. 30 aprile 1999, n. 162).