Un barchino di una giostra di massa 40 kg viene tirato per un breve tratto da un operatore con una corda che forma un angolo di 45 gradi rispetto al tratto rettilineo di percorso. Durante tale azione , la velocità del mezzo passa da 2,5 m/s a 6,0 m/s . Trova la forza (per ipotesi costante) esercitata dall'operatore , se lo spostamento è stato di 10 m.
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Livello 0
Valgono le relazioni cinematiche:
{s = μ·t + 1/2·a·t^2
{v = μ + a·t
con
s = 10 m; μ = 2.5 m/s velocità iniziale; v = 6 m/s velocità finale
Inserendo questi dati abbiamo :
{10 = 2.5·t + 1/2·a·t^2
{6 = 2.5 + a·t
dalla seconda: a = 7/(2·t) e per sostituzione:
10 = 2.5·t + 1/2·(7/(2·t))·t^2
risolvendo: t = 40/17 s
quindi a:
a = 7/(2·(40/17))----> a = 119/80 m/s^2
Dalla seconda legge della dinamica:
f = m·a-----> con m = 40 kg; a = 119/80 m/s^2
f = 40·(119/80)------> f = 59.5 N
Il tiro T esercitato sul barchino è inclinato di 45°:
Τ = 59.5/COS(45°) = 84.146 N
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Genius II
6^2 = 2,5^2+2*10*Fe/m
36-6,25 = 0,5 Fe
forza efficacie Fe = 29,75*2 = 59,5 N
forza F = Fe/0,707 = 59,5/0,707 = 84,16 N
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Genius II
