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[Risolto] Problema fisica dinamica e sistemi inerziali

  

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un blocco di massa $8,3 kg$ e appoggiato su un piano scabro con coefficiente di attrito dinamico pari a 0,050. Su di esso è appoggiato un altro blocco di massa $6,0 kg$ e it coefficiente d'attrito dinamico tra i due corpi vale 0,20. Come indicato in figura il secondo blocco è collegato a un terzo blocco di massa $2,5 kg$ mediante una fune inestensibile di massa trascurabile che passa attraverso una carrucola di massa trascurabile priva di attrito. Calcola le accelerazioni dei tre blocchi e la tensione della fune quando i blocchi sono liberi di muoversi.

Fisica1

Le soluzioni sono: 

a1: 0,57 m/s^2

a2=a3: 1,5 m/s^2

T: 21 N

 

Potreste aiutarmi a risolvere questo problema?? 🙂

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3 Risposte



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Sul blocco appeso m3 = 2,5 kg,  agisce il peso verso il basso m3 * g;

scende verso il basso, la tensione T lo frena verso l'alto.

F risultante su m3 sarà: m3 * a = 2,5 * a;

m3 * g = 2,5 * 9,8 = 24,5 N; F peso del corpo che cade verso il basso.

24,5 - T = m3 * a; (1)

Sul blocco m2 = 6,0 kg, legato alla fune agisce la tensione T in avanti che lo traina, la F attrito fra i due blocchi lo frena; la forza premente  è data dal peso di m2 =6,0 kg:

 m2 * g = 6,0 * 9,8  = 58,8 N;

F attrito = 0,20  * 58,8 = 11,76 N, frenante.

T - 11,76 = m2 * a;  (2)

m2 ed m3 si muovono insieme:

T = m2 * a + 11,76;

24,5 - m2 * a - 11,76 = m3 * a;

(m2 + m3) * a =12,74

(6,0 + 2,5 ) * a = 12,74;

a = 12,74 / 8,5 = 1,5 m/s^2;  ( a2 = a3 );

 

Il blocco m1 = 8,3 N sul piano, non è legato alla fune, si muoverà con accelerazione diversa.

Il corpo m1 = 8,3 kg viene tirato in avanti dall'attrito fra i due corpi m1 ed m2,  ma agisce la F attrito fra m1 e il piano che cerca di tenere fermo il blocco m1;

F premente sul piano = (8,3 + 6,0) * 9,8 = 14,3 * 9,8 = 140,14 N;

F attr = 0,05 * 140,14 = 7,0 N; F attrito sul piano; frenante all'indietro;

F attrito di contatto fra i due corpi m1 ed m2 che agisce spostando m1 in avanti sul piano,

F attr12 = 0,20 * 6,0 * 9,8  = 0,20 *  58,8 = 11,76 N, in avanti;

il blocco m1 = 8,3 kg, si muoverà in avanti con accelerazione a1, diversa,  grazie all'attrito maggiore che agisce fra i due blocchi m1 ed m2:

(F attrito12) - F attrito sul piano = m2 * a1

11,76 - 7,0 = 8,3* a1 ;

4,76 = 8,3 * a1;

a1 =4,76 / 8,3= 0,57 m/s^2.

Tensione T:

T = m2 * a + 11,76 = 6,0 * 1,5 + 11,76 = 20,8 N;

T = 21 N circa.

Ciao  @diego_guerini

 

@mg 👍👍👍



2

per il blocco azzurro: m3g-T=m3a3

per il blocco verde: T-km2g=m2a2

per il blocco arancio: m1a1=-k'(m1+m2)g+km2g          k=0.2   k'=0.05

ponendo a2=a3  e sommando le prime due equazioni si ottiene a2=a3=1.5 m/s^2, questo valore sostituito nella prima mi permette di calcolare T=21N. Infine dalla terza ottengo  a1=0.57 m/s^2

 

 



1

Ma certo che potremmo!
E sono anche certo che lo faranno tutti quelli che saranno riusciti a leggere la pessima foto allegata (che i miei occhi 84-enni non riescono nemmeno a focalizzare) e che giudicheranno il problema meritevole della loro attenzione.



Risposta




SOS Matematica

4.6
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