fisica
un bocco di peso P è trascinato a velocità costante su una superficie orizzontale ruvida da una forza F. Se il peso raddoppia come deve variare la forza F per manenere costante la velocità?
il 04 Gennaio 2017, da giacinto pesce
Ciao Giacinto! Siccome il blocco viene trascinato su una superficie ruvida, supponiamo in azione l'attrito dinamico: lo spieghiamo qui https://library.weschool.com/lezione/fisica-forza-attrito-statico-dinamico-radente-coefficiente-tipi-contatto-7970.html. Il blocco di peso $P$ è soggetto quindi alla forza $F$ e alla forza d'attrito $F_a = \mu_d P$: la risultante $R$ è pari a $F - F_a$. Se ora il peso raddoppia, cioè passa da $P$ a $2P$, abbiamo che anche la forza d'attrito raddoppia: avremo una nuova forza $F'_a = 2F_a$; la nuova forza $F'$ che dovremo imprimere per mantenere la velocità costante deve essere tale da raggiungere il precedente valore della forza risultante. Deve cioè essere$$ F' - 2F_a = R = F - F_a $$Con un semplice calcolo, otteniamo $F' = F + F_a$, cioè dobbiamo incrementare la forza impressa di una quantità pari all'attrito originale. Possiamo anche calcolare quanto vale questo incremento: difatti, il blocco si muove di velocità costante e, in accordo con le leggi di Newton (che illustriamo qui https://library.weschool.com/lezione/leggi-di-newton-dal-principio-d-inerzia-quello-di-azione-e-reazione-6965.html), la risultante delle forze agenti su di esso deve essere nulla. Abbiamo allora che $R = 0$ $\Rightarrow$ $F - F_a = 0$ $\Rightarrow$ $ F = F_a$ $\Rightarrow$ $F' = F + F = 2F$: anche la forza impressa deve raddoppiare! Spero sia tutto chiaro: se hai dubbi o domande, chiedi pure :D Ciao e buona serata.