Molla e piano inclinato
"Un carrello scende lungo un piano inclinato di 30° con accelerazione costante a. Sul carrello si trova un corpo di massa m = 0,38 kg, fissato ad una parete del carrello da una molla di costante elastica k = 5,5 N/m. Si assuma che non ci siano attriti e che il corpo non oscilli. Calcolare di quando è deformata la molla rispetto alla posizione di riposo e in che verso avviene la deformazione nei casi:
1) a = 6 m/s^2;
2) a = 3 m/s^2."

Il libro porta come soluzione:
1) quando a = 6 m/s^2, $ a > gsentheta = 4,9 m/s^2 $; la forza elastica aiuta il peso, la molla deve essere estesa, $ kx + mgsentheta = ma $ e quindi $ x = (a-gsentheta)m/k $ = 0,076 m;
2) quando a = 3 m/s^2, $ a < gsentheta = 4,9 m/s^2 $; la forza elastica contrasta il peso, la molla deve essere compressa, $ mgsentheta-kx=ma $ e quindi $ x=(gsentheta-a)m/k $ = 0,131 m.
Riesco ad impostare le equazioni e tutto, ma non capisco perché dice che la molla "deve essere estesa/compressa" a seconda dell'accelerazione del carrello.
1) a = 6 m/s^2;
2) a = 3 m/s^2."

Il libro porta come soluzione:
1) quando a = 6 m/s^2, $ a > gsentheta = 4,9 m/s^2 $; la forza elastica aiuta il peso, la molla deve essere estesa, $ kx + mgsentheta = ma $ e quindi $ x = (a-gsentheta)m/k $ = 0,076 m;
2) quando a = 3 m/s^2, $ a < gsentheta = 4,9 m/s^2 $; la forza elastica contrasta il peso, la molla deve essere compressa, $ mgsentheta-kx=ma $ e quindi $ x=(gsentheta-a)m/k $ = 0,131 m.
Riesco ad impostare le equazioni e tutto, ma non capisco perché dice che la molla "deve essere estesa/compressa" a seconda dell'accelerazione del carrello.
Risposte
"maxira":
Riesco ad impostare le equazioni e tutto, ma non capisco perché dice che la molla "deve essere estesa/compressa" a seconda dell'accelerazione del carrello.
Se l'accelerazione del carrello è, per esempio, maggiore di quella della caduta libera lungo il piano inclinato - questa è l'accelerazione che avrebbe la massa sul carrello se fosse libera - occorre una forza supplementare perchè la massa scenda insieme col carrello, ossia la molla deve tirare la massa in giù, quindi essere estesa.
Grazie mille!
Io non ho capito da dove proviene quel gsentheta