modulo della velocita

Un bloccheto di massa m=100g da fermo viene spinto da una forza orizzontale di modulo F=50N dalla base fino alla sommita di un piano inclinato liscio di altezzza h=10cm e di inclinazione 30 gradi . determinate il modulo della velocita del blocchetto quando esso giunge alla sommota del piano inclinato????


il 09 Agosto 2015, da Kristjana Martinaj

Marco Ambrosini il 12 Agosto 2015 ha risposto:

Dovrebbe essere svolto in questa maniera: Dal diagramma delle forze si nota che parallelamente al piano inclinato agiscono solo la forza F=ma e la componente della forza peso Fp sulle x che chiamo Fp. L'accelerazione a dipende dalla risultante di queste due forze Fr: Fr=ma-sin(30)mg. A questo punto a=Fr/m e a sarà costante. La formula per il moto uniformemente accelerato è s=1/2at^2, s è l'ipotenusa del triangolo che forma il piano inclinato ricavabile da h (10 cm)=sin(30)s, da questo punto puoi ricavare il tempo t che impiega per arrivare in cima, quindi trovi la velocità v con la formula a=vt. Spero che non ci siano errori. PS ricordati di controllare le unità di misura.


Ciao Marco! Il tuo procedimento è corretto, almeno come impostazione, ma ci sono alcuni particolari che vorrei sistemare. In particolare - almeno per come interpreto io il problema - è importante notare che la forza che agisce sul corpo è sempre orizzontale: quindi quando vogliamo calcolare la forza risultante non dobbiamo considerare $F$ ma solo $F \cos(30^\circ)$. In ogni caso puoi trovare il mio ragionamento spiegato meglio qui in pagina :) - Michele Ferrari 24 Agosto 2015

Michele Ferrari il 24 Agosto 2015 ha risposto:

Ciao Kristjana! La risposta che ti ha dato Marco è quasi interamente corretta, quindi mi limito a riformularla inserendo delle considerazioni e sistemando alcuni particolari. Innanzitutto notiamo che, dato che la forza $F$ è diretta orizzontalmente, allora essa si scompone in due forze $F_\parallel$ e $F_\perp$; la prima parallela al piano inclinato e la seconda perpendicolare a esso. Anche la forza peso $P$, che è diretta verticalmente, si scompone nello stesso modo: otteniamo quindi $P_\parallel$ e $P_\perp$. Il movimento del blocchetto lungo il piano inclinato è determinato solamente dalle forze $P_\parallel$ e $F_\parallel$; il modulo della forza risultante lungo il piano è dato da $$F_r = F_\parallel - P_\parallel = F \cos (30^\circ) - P \sin (30^\circ)$$Dato che per la legge fondamentale della dinamica ( https://library.weschool.com/lezione/leggi-di-newton-dal-principio-d-inerzia-quello-di-azione-e-reazione-6965.html ) ogni forza determina una accelerazione, possiamo dire che il blocchetto si muove lungo il piano inclinato con una accelerazione sempre costante pari a $a = \frac{F_r}{m}$. A questo punto puoi seguire il ragionamento di Marco: applicando le leggi orarie del moto uniformemente accelerato ( https://library.weschool.com/lezione/moto-rettilineo-uniformemente-accelerato-formule-6603.html ) si arriva a ottenere la velocità del blocchetto quando raggiunge la sommità del piano inclinato. Spero sia tutto chiaro! Ti segnalo anche una pagina che parla un po’ nel dettaglio del piano inclinato: https://library.weschool.com/lezione/piano-inclinato-vettore-angolo-attrito-moto-rettilineo-uniforme-superficie-forza-peso-7972.html. Se hai bisogno di spiegazioni più precise dimmi pure :)