Concetti Chiave
- La forza di attrito viene calcolata moltiplicando la forza peso dello slittino per il coefficiente di attrito dinamico, risultando in 9,8 N.
- Il lavoro compiuto dalla forza di attrito, essendo opposto allo spostamento, è negativo e ammonta a -98 J.
- Il lavoro compiuto dalla forza applicata è positivo, poiché agisce nella stessa direzione dello spostamento, ed è pari a 500 J.
- Il lavoro totale sullo slittino è la somma dei lavori parziali, risultando in un totale di 402 J.
- Il calcolo del lavoro totale considera sia l'opposizione della forza di attrito che l'azione favorevole della forza applicata.
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.
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]
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