Problema Fisica

[87Fra87]

Una slitta per pinguini pesa 80N,sta ferma su un piano inclinato di 20° sull'orizzontale,essendo il coefficiente di attrito statico=0.25 e quello di attrito dinamico=0.15,
immagine:


a) Qual'è l'intensità minima che deve avere la forza F,parallela al piano,per impedire al blocco di scivolare giu?
b)Qual'è l'intensità minima per farlo partire verso l'alto?
c)Quale sarà il valore occorrente per farlo scivolare verso l'alto a velocità costante?

per il caso b ho supposto che la Forza di attrito sia massima quindi
x: F-Fsmax - mg*senQ = 0
y: N -mg*cosQ = 0 => N = mg*cosQ = P*cosQ

poi dato che Fsmax = us*N allora
F = us*P*cosQ + P*senQ = 46, 15 N

Ora come devo ragionare per il caso a e c ? Ho letto in rete delle spiegazioni ma non mi sono chiare

[Geppo2]

Per il caso a) considera che la slitta è soggetta ad una forza $F=80*sin(20)$ che la farebbe scendere lungo il piano, "frenata" solo in parte dalla forza d'attrito $F_a=0,25*80*cos(20)$. Quindi ...
Per il caso c) la forza da applicare deve uguagliare la somma della componente lungo il piano della forza peso e della forza d'attrito dinamico (che si oppone al moto).

[marco.ceccarelli]

Dati: $P=80, theta=20, f_A=0.25, f=0.15$

All'inizio il corpo è soggetto alle seguenti forze: $P, N=Pcostheta=75.18, vecT=f_ANhatx=18.8hatx$. Inoltre $vecP_x=-P*sinthetahatx=-27.36hatx$. Poiché $P_x>T$, il blocco tende a scendere. Per non farlo scendere applichiamo $F=P_x-T=8.56$, che risponde ai primi due punti del problema. Una volta che il blocco è in moto di strisciamento verso l'alto, non si trova più in aderenza e quindi $vecT=-fNhatx=-11.28hatx$. In definitiva, $F=P_x+T=38.64$.

[87Fra87]

"Bubbino1993":Dati: $P=80, theta=20, f_A=0.25, f=0.15$

All'inizio il corpo è soggetto alle seguenti forze: $P, N=Pcostheta=75.18, vecT=f_AN=18.8hatx$. Inoltre $vecP_x=-P*sinthetahatx=-27.36hatx$. Poiché $P_x>T$, il blocco tende a scendere. Per non farlo scendere applichiamo $F=P_x-T=8.56$, che risponde ai primi due punti del problema. Una volta che il blocco è in moto di strisciamento verso l'alto, non si trova più in aderenza e quindi $vecT=-fN=-11.28hatx$. In definitiva, $F=P_x+T=38.64$.

Non mi sono chiare due cose:
1 Perchè stiamo ragionando con la Forza di attrito massima cioè T = us*N ? Non dovrei ragionare supponendo che siamo nel caso di una Forza di attrito e basta e non quella massima? Nel secondo quesito (come ho fatto io) ragiono supponendo che l'attrito sia massimo e mi ricavo la F tale da spostare il blocco.
2 T è la Forza d'attrito massima, mentre Px è la componente x della Forza peso giusto ? allora dato che entrambe le forze vanno nella stessa direzione (dalla parte delle x negative) la F non deve essere maggiore della somma Px+T ?

Scusate ma sono molto confuso

[marco.ceccarelli]

1. Il coefficiente di attrito è massimo in aderenza, cioè in assenza di strisciamento. Quindi nei punti A e B, il cui risultato coincide. Nel tuo svolgimento del punto B, c'è un solo errore: il verso dell'attrito. L'attrito si oppone al moto relativo. Nei punti A e B il blocco tende a scendere, per cui l'attrito è diretto verso l'alto; nel punto C viceversa.

2. Si ha moto rettilineo uniforme se le forze si equilibrano, altrimenti si ha accelerazione.

[87Fra87]

"Bubbino1993":1. Il coefficiente di attrito è massimo in aderenza, cioè in assenza di strisciamento. Quindi nei punti A e B, il cui risultato coincide. Nel tuo svolgimento del punto B, c'è un solo errore: il verso dell'attrito. L'attrito si oppone al moto relativo. Nei punti A e B il blocco tende a scendere, per cui l'attrito è diretto verso l'alto; nel punto C viceversa.

2. Si ha moto rettilineo uniforme se le forze si equilibrano, altrimenti si ha accelerazione.

Ok grazie il problema era vedere il problema in 3 istanti diversi in quanto in base al moto del blocco cambia il verso della forza di attrito.
Un ultima domanda il problema chiede:
c)Quale sarà il valore occorrente per farlo scivolare verso l'alto a velocità costante?
Quindi io suppongo di trovarmi con una forza statica costante etc, però la cosa che non capisco la F applicata con una Forza statica dinamica fa si che il blocco sale a velocità costante con quella velocità (generata dalla forza F applicata) ma se io aumento la F applicata la sua velocità varia giusto? Quindi la F applicata trovata rappresenta la Forza minima che genera la minima velocità giusto?

[marco.ceccarelli]

Sì, comunque tieni presente quanto segue. Consideriamo lo stesso problema, ma in cui $theta=10$. All'inizio il corpo è soggetto alle seguenti forze: $P, N=Pcostheta=78.78, vecT<=f_ANhatx=19.7hatx$. Inoltre $vecP_x=-P*sinthetahatx=-13.89hatx$. Affinché vi sia equilibrio (corpo in quiete), $T=P_x=13.89<=19.7$. Quindi non è necessario applicare una forza per impedire che il blocco scenda. Quello che voglio sottolineare è che, in aderenza, è il coefficiente di attrito ad essere sempre massimo, mentre l'attrito può anche non esserlo.