Problemi svolti di fisica sull'equilibrio dei solidi

Fisica Generale - Problemi svolti

attrito• La scala viene spostata in modo da formare un angolo di 60° con il pavimento. Emma si trova in equilibrio a 2/3 della scala. Calcola la forza d'attrito in questa situazione.

4. Per aprire una porta bisogna applicare due forze, una verso il basso all'estremità della maniglia per abbassarla, pari a 11 Newton, e una perpendicolare alla porta per farla ruotare sui cardini verso di noi, pari a 20 Newton. La maniglia è lunga 15 cm e la distanza tra la maniglia e i cardini è 5 volte la lunghezza della maniglia.

• Calcola il momento delle due forze rispetto al perno della maniglia e ai cardini.

• Rappresenta con un disegno i vettori momento delle forze. Come sono tra loro?

Giugno 2021

L'aquilone

Un ragazzo sta giocando con un aquilone. Il rocchetto dell'aquilone è un assicella con il filo avvolto al centro come nella figura. Il rocchetto viene impugnato con le mani alle estremità dell'assicella. Il vento mette in tensione

Il filo con una forza di 58 Newton. Quali forze deve applicare il ragazzo perché il rocchetto sia in equilibrio? L'equilibrio del rocchetto è assicurato se non c'è traslazione verticale né rotazione. Dobbiamo imporre che:

• la risultante delle forze agenti sia nulla;
• la somma dei momenti, rispetto ad un polo arbitrario sia nulla.

1. Per la risultante delle forze deve essere verificata la seguente relazione: 0 = 0 (1)

2. Per l'equilibrio alla rotazione rispetto al centro del rocchetto si deve avere: 0 = 0 (2)

Scriviamo quanto valgono i due momenti: ⋅ ⋅2 = 2

Da cui deduciamo:

Sostituendo nella (1) 2 → (1) 58 = 292

L'equilibrio di un quadro

Un quadro è appeso a una parete con due fili come nella figura. La tensione dei fili è uguale e vale 13 Newton. Il quadro si trova in equilibrio.

• Calcola la massa del quadro
• Verifica che il momento delle forze rispetto al punto O è nullo

1. Per la risultante delle forze deve essere verificata la seguente relazione:
   0 ⁰(1)Le due tensioni sono uguali: 1313 13⇒ 2626 → 2,7 %
2. Per l’equilibrio alla rotazione rispetto al centro del quadro deve essere:
   0&I momenti delle due forze sono uguali e contrari, il momento della forza peso rispetto ad O, è nulloperché la forza passa per il polo per cui il braccio è nullo, la condizione di equilibrio alla rotazione èverificata: 0

Equilibrio su una scala
Emma è in equilibro a metà di una scala lunga 2,60mcome in figura. Non c’è attrito tra la scala e la paretementre c’è attrito tra la scala e il pavimento. La scalaforma con il pavimento un angolo di 45°. Emma pesa490N, la scala invece ha un peso trascurabile.

• Calcola l’intensità della forza di attrito

Riportiamo in una tabella dati e

incognite:Come procedere?

La scala viene spostata in modo da formare un angolo di 60° con il pavimento.

Emma si trova in equilibrio a 2/3 della scala.

• Calcola la forza d'attrito in questa situazione.

Dalla condizione di equilibrio delle forze si ha: (' )

Per l'equilibrio dei momenti: ' *⇓