Due cassette, di massa 65 kg e 125 kg, sono a contatto e a riposo su una superficie orizzontale, sulla cassa da 650 kg viene esercitata una forza di 65-N, il coefficiente di attrito cinetico è 0.18. Qual è l'accelerazione del sistema?
Risposta:
#a_x = 1.66# #"m/s"^2#
Spiegazione:
I due oggetti si muoveranno come un solo corpo, quindi possiamo immaginarli come un singolo composito corpo con massa
#m = 65# #"kg"# #+ 125# #"kg"# #= ul(190color(white)(l)"kg"#
Ci sono Due forze orizzontali che agiscono sulla cassa:
the applied force (#F_"applied"#) directed in we'll say the positive direction
the retarding kinetic friction force (#f_k#), directed in the negative direction because it opposes motion
The equazione della forza orizzontale netta è così
#sumF_x = F_"applied" - f_k = ma_x#
La forza di attrito è data dall'equazione
#f_k = mu_kn#
where
-
#mu_k# Monteverede vecchio è coefficiente di attrito cinetico
-
#n# è la grandezza del rialzo forza normale esercitato dalla superficie, che essendo orizzontale è uguale in grandezza al suo peso, #mg#:
#f_k = mu_kmg#
Sostituendo questo nell'equazione della forza netta sopra:
#ul(sumF_x = F_"applied" - mu_kmg = ma_x#
Ora risolviamo per il accelerazione, #a_x#:
#color(red)(a_x = (F_"applied" - mu_kmg)/m#
Il problema ci dà
-
#F_"applied" = 650# #"N"#
-
#mu_k = 0.18#
-
#m = 190# #"kg"#
-
e #g = 9.81# #"m/s"^2#
Collegandoli a:
#a_x = (650color(white)(l)"N" - 0.18(190color(white)(l)"kg")(9.81color(white)(l)"m/s"^2))/(190color(white)(l)"kg") = color(blue)(ulbar(|stackrel(" ")(" "1.66color(white)(l)"m/s"^2" ")|)#