Moto su piano orizzontale con attrito
Un cubo omogeneo di massa M=100 kg e lato L=1 m è appoggiato su una superficie piana; il coefficiente di attrito fra cubo e piano e’ μS = 0.8. Viene applicata su uno degli spigoli superiori del cubo una forza di modulo F parallela al piano e diretta come un lato del cubo stesso. Si calcoli:
a) il valore limite della forza per cui il cubo non trasla;
b) il valore limite della forza per cui il cubo non ruota;
c) il momento, rispetto ad uno dei lati a contatto del suolo, della forza vincolare che il
piano esercita sul cubo nel caso F = 200N;
d) l’accelerazione angolare iniziale del centro di massa del cubo nel caso F = 600N.
Salve a tutti.
Dunque, sul punto A credo di aver ragionato bene; applico Newton lungo il piano ed in direzione verticale (i soliti assi x ed y) e poi impongo che la forza F sia minore uguale della Forza di attrito statico. Il valore limite che cerco è quello per cui ho l'uguaglianza.
Per il punto B credo di dover applicare sempre Newton (per il moto rotatorio) ma non riesco a capire come procedere, che asse considerare ecc.
Dritte? Grazie in anticipo
a) il valore limite della forza per cui il cubo non trasla;
b) il valore limite della forza per cui il cubo non ruota;
c) il momento, rispetto ad uno dei lati a contatto del suolo, della forza vincolare che il
piano esercita sul cubo nel caso F = 200N;
d) l’accelerazione angolare iniziale del centro di massa del cubo nel caso F = 600N.
Salve a tutti.
Dunque, sul punto A credo di aver ragionato bene; applico Newton lungo il piano ed in direzione verticale (i soliti assi x ed y) e poi impongo che la forza F sia minore uguale della Forza di attrito statico. Il valore limite che cerco è quello per cui ho l'uguaglianza.
Per il punto B credo di dover applicare sempre Newton (per il moto rotatorio) ma non riesco a capire come procedere, che asse considerare ecc.


Dritte? Grazie in anticipo

Risposte
Beh per il punto b) a mio parere devi calcolare il momento delle forze generato da $F$ rispetto allo spigolo opposto, perché sarà lo spigolo opposto a fare da perno e quindi da centro di rotazione, e la distanza fra i due spigoli è semplicemente la diagonale del quadrato (ovviamente devi considerare la componente di $F$ ortogonale alla diagonale) allo stesso modo la forza peso ostacola il moto di rotazione con un momento delle forze sempre rispetto allo stesso asse diretto in senso opposto, ma in questo caso la forza peso è applicata al centro di massa e quindi il braccio del momento sarà mezza diagonale.