Formula di forza nantu à un pianu inclinatu

Esempi di dumande è formule per e forze nantu à i piani inclinati

1. Una forza urizzuntale custante di magnitudine 50 N agisce nantu à un bloccu cù una massa di m = 5 kg. U bloccu si move in sù cù una velocità iniziale v._o = 4 m/s longu un pianu inclinatu ruvidu cù un angulu d'inclinazione θ (tan θ = ¾). Coefficiente attritu cineticu trà u bloccu è a superficia di u pianu inclinatu hè μ_k = 0,2. A distanza percorsa da u bloccu prima ch'ellu si fermi infine hè…

A. 10 m

B. 12 m

C. 15 m

Profondità 18 m

E. 22 m

w = gravità

w_x = cumpunente di a gravità nantu à l'asse x

w_y = cumpunente di a gravità nantu à l'asse y

F = forza urizzuntale custante

F_x = cumpunente di a forza nantu à l'asse x

F_y = cumpunente di a forza nantu à l'asse y

N = forza nurmale

f_k = forza di attritu cineticu

w = mg = 5 (10) = 50 N

w_x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N

w_y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F = 50 N

F_x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F_y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N

N = w_y + f_y = 40 + 30 = 70 N

f_k = μ_k N = 0,2 (70) = 14 N

Applicà a seconda lege di Newton:

ΣF = ma

F_x - w_x - f_k = ma

40-30-14 = 5 a

-4 = 5 a

a = -4/5 m/s²

Aduprate a formula GLBB per calculà a distanza chì u bloccu percorre prima di piantà.

Hè cunnisciutu:

Velocità iniziale (v_o) = 4 m/s

Decelerazione (a) = -4/5 m/s²

Velocità finale (v_t) = 0

Dumandatu: Distanza percorsa (s)

Risposta:

v_t² =v_o² + 2 assi

0 = 4² + 2 (-4/5) s

0 = 16 – 8/5 s

16 = 8/5 s

16 (5) = 8 s

80 = 8 s

s = 80/8

s = 10 metri

A risposta curretta hè A.

2. Un bloccu si move da u riposu longu un pianu inclinatu. A prima sezione di a pendenza hè liscia, è a sezione dopu finu à u fondu hè ruvida. Dopu avè si mossu per un pezzu nantu à a sezione ruvida, u bloccu si ferma. In questu avvenimentu…

(1) u travagliu tutale nant'à u bloccu ùn hè micca uguale à zeru

(2) u travagliu fattu da a forza gravitaziunale hà un valore pusitivu

(3) u travagliu fattu da a forza gravitazionale hè uguale à u cambiamentu di l'energia putenziale di u bloccu

(4) u travagliu fattu da a forza di attritu ùn hè micca uguale à zeru

Discussione

Ci sò duie forze chì agiscenu nantu à un ughjettu, vale à dì a gravità è l'attritu.

Quandu un oggettu passa sopra un pianu inclinatu lisciu, solu a forza di gravità agisce nantu à l'oggettu. Quandu un oggettu passa sopra un pianu inclinatu ruvidu, in più di a forza di gravità, ci hè ancu una forza di attritu chì agisce nantu à l'oggettu.

1. U travagliu tutale nant'à u bloccu ùn hè micca uguale à zeru.

Sè u travagliu tutale hè zeru, tandu ùn ci hè micca spustamentu. U bloccu subisce un spustamentu, dunque u travagliu tutale ùn hè micca zeru.

L'affermazione 1 hè vera

2. U travagliu fattu da a forza gravitazionale hà un valore pusitivu

U travagliu fattu da a forza gravitazionale hè pusitivu perchè a direzzione di a forza gravitazionale (versu u bassu) hè a listessa chè a direzzione di u spustamentu di l'ughjettu (versu u bassu).

L'affermazione 2 hè vera

3. U travagliu fattu da a forza gravitaziunale hè uguale à u cambiamentu di l'energia putenziale gravitaziunale di u bloccu, in questu casu u travagliu pusitivu fattu da a forza gravitaziunale face chì l'energia putenziale gravitaziunale di u bloccu diminuisca.

L'affermazione 3 hè vera

4. U travagliu fattu da l'attritu ùn hè micca zeru perchè l'ughjettu subisce un spustamentu è ci hè una forza d'attritu chì agisce durante u spustamentu.

L'affermazione 4 hè vera

Muvimentu nantu à un pianu inclinatu lisciu

3. Un cubu chì scivola longu un pianu inclinatu senza attritu sperimenterà una accelerazione custante.

Perchè

In assenza di attritu, l'accelerazione di un ughjettu hè uguale à l'accelerazione dovuta à a gravità.

Discussione

S'ellu ùn ci hè micca attritu, u cubu scivola in ghjò cù una accelerazione custante. In caduta libera, un ughjettu casca cù una accelerazione g, induve g hè l'accelerazione dovuta à a gravità.

Intantu, nantu à un pianu inclinatu, un ughjettu scivola in ghjò cù una accelerazione gx, induve u valore di gx hè più chjucu chè l'accelerazione dovuta à a gravità. U valore di gx dipende ancu da a magnitudine di l'angulu d'inclinazione.

Fonte di dumande

Dumande di Fisica SBMPTN