Meccanica: Uno slittino di peso 98N viene trascinato per 10 m su un piano orizzontale da una forza costante di 50 N , che agisce in direzione parallela al piano. Il coefficiente di attrito ...

_francesca.ricci
di _francesca.ricci
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Scopri come calcolare il lavoro compiuto da una forza applicata e dalla forza di attrito su uno slittino. Analizziamo un caso pratico con un peso di 98N, una forza di 50N e un coefficiente di attrito di 0,1, per ottenere il lavoro totale.

Concetti Chiave

  • La forza di attrito è calcolata utilizzando il coefficiente di attrito dinamico, risultando in 9,8 N.
  • Il lavoro compiuto dalla forza di attrito sullo slittino è di -98 J, poiché la forza di attrito si oppone allo spostamento.
  • Il lavoro svolto dalla forza applicata di 50 N su uno spostamento di 10 m è di 500 J, positivo per la direzione concorde.
  • Il lavoro totale sullo slittino è di 402 J, risultante dalla somma dei lavori parziali.
  • Il lavoro negativo della forza di attrito dimostra l'effetto della resistenza sul movimento dello slittino.

Uno slittino di peso

[math]98N[/math]
viene trascinato per
[math]10 m[/math]
su un piano orizzontale da una forza costante di
[math]50 N[/math]
, che agisce in direzione parallela al piano. Il coefficiente di attrito fra slittino e piano vale
[math]0,1[/math]
. Calcola:
  • Il lavoro compiuto dalla forza di attrito;
  • Il lavoro compiuto dalla forza applicata;
  • Il lavoro totale sullo slittino.
forza_applicata

Svolgimento

Calcoliamo il lavoro compiuto dalla forza di attrito.

Sappiamo che la forza di attrito è data dalla formula:

[math] F_a = F_P \cdot mu_d [/math]

dove

[math] F_P [/math]
è la forza peso che agisce sullo slittino, mentre
[math] mu_d[/math]
è il coefficiente di attrito dinamico che, in questo caso, vale
[math]0,1[/math]
. Calcoliamo la forza di attrito:

[math] F_a = F_P \cdot mu_d = 98N \cdot 0,1 = 9,8 N [/math]

Possiamo quindi calcolare il lavoro compiuto dalla forza di attrito:

[math] L_a = F_a \cdot s = 98N \cdot 10 m = 98 J [/math]

Poiché la forza dia attrito si oppone allo spostamento, questo lavoro è negativo:

[math] L_a = - 98 J [/math]

Calcoliamo ora il lavoro compiuto dalla forza applicata:

[math] L = F \cdot s = 50 N \cdot 10 m = 500 J [/math]

Questo lavoro, invece, è positivo, poiché la forza applicata ha la stesa direzione e lo stesso verso dello spostamento.

Il lavoro totale è dato dalla somma dei lavori parziali:

[math] L_(TOT) = L_a + L = - 98 J + 500 J = 402 J [/math]

Domande da interrogazione

  1. Qual è il valore della forza di attrito che agisce sullo slittino?

    2. La forza di attrito è calcolata come \( F_a = F_P \cdot \mu_d = 98N \cdot 0,1 = 9,8 N \).

  2. Qual è il lavoro compiuto dalla forza applicata sullo slittino?

    3. Il lavoro compiuto dalla forza applicata è \( L = F \cdot s = 50 N \cdot 10 m = 500 J \), ed è positivo poiché la forza ha la stessa direzione dello spostamento.

  3. Qual è il lavoro totale sullo slittino?

    4. Il lavoro totale è dato dalla somma dei lavori parziali: \( L_{TOT} = L_a + L = -98 J + 500 J = 402 J \).

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