Problema piano inclinato
Il testo è il seguente.
un corpo di massa $m=300g$ è posto alla sommità di un piano inclinato scabro di altezza $h=30 cm$ con velocità iniziale nulla.
$mu_s=0,1$, $mu_d=0,05$.
Calcolare l'angolo di inclinazione per cui il corpo inizia a scivolare e il tempo di discesa.
Farlo nel caso dell'attrito e senza.
Io posto i miei ragionamenti sul caso con l'attrito, per vedere se vanno bene quelli.
$a=g(sintheta-mu_d*costheta)$
$V^2=(V_0)^2+2ax$
$x=d=h/(sintheta)$
$V_0=0$
$V^2=(2h/sintheta)*g*(sintheta-(mu_d)*costheta)$
$V^2=2hg-2hg(1/(tantheta))*mu_d$
$V^2=2hg(1-(1/tantheta)*mu_d)$
per il teorema dell'energia cinetica:
$(1/2)*m*V^2-(1/2)*m*(V_0)^2=-mu_d*m*g*d$
$V^2=-2(mu_d)*g*h/(sintheta)$
ora metto uguale le due relazioni:
$2hg(1-(1/tantheta)*mu_d)= -2(mu_d)*g*h/(sintheta)$
che con semplificazioni varie arrivo a:
$((-2mu_d)/(sintheta))-1+(costheta/sintheta)*mu_d=0$
$(mu_d)((-2/sintheta)+(costheta/sintheta))-1=0$
$((costheta-2)/(sintheta))=1/(mu_d)$
$((costheta-2)/(sintheta))=20$
$costheta-2=20*sintheta$
ho fatto delle sostituzioni con le parametriche.
alla fine l'angolo che trovo è: $8$ ma non sono sicuro che sia esatto
va bene fin qui, o è tutto sbagliato?
suggerimenti?
Grazie
un corpo di massa $m=300g$ è posto alla sommità di un piano inclinato scabro di altezza $h=30 cm$ con velocità iniziale nulla.
$mu_s=0,1$, $mu_d=0,05$.
Calcolare l'angolo di inclinazione per cui il corpo inizia a scivolare e il tempo di discesa.
Farlo nel caso dell'attrito e senza.
Io posto i miei ragionamenti sul caso con l'attrito, per vedere se vanno bene quelli.
$a=g(sintheta-mu_d*costheta)$
$V^2=(V_0)^2+2ax$
$x=d=h/(sintheta)$
$V_0=0$
$V^2=(2h/sintheta)*g*(sintheta-(mu_d)*costheta)$
$V^2=2hg-2hg(1/(tantheta))*mu_d$
$V^2=2hg(1-(1/tantheta)*mu_d)$
per il teorema dell'energia cinetica:
$(1/2)*m*V^2-(1/2)*m*(V_0)^2=-mu_d*m*g*d$
$V^2=-2(mu_d)*g*h/(sintheta)$
ora metto uguale le due relazioni:
$2hg(1-(1/tantheta)*mu_d)= -2(mu_d)*g*h/(sintheta)$
che con semplificazioni varie arrivo a:
$((-2mu_d)/(sintheta))-1+(costheta/sintheta)*mu_d=0$
$(mu_d)((-2/sintheta)+(costheta/sintheta))-1=0$
$((costheta-2)/(sintheta))=1/(mu_d)$
$((costheta-2)/(sintheta))=20$
$costheta-2=20*sintheta$
ho fatto delle sostituzioni con le parametriche.
alla fine l'angolo che trovo è: $8$ ma non sono sicuro che sia esatto
va bene fin qui, o è tutto sbagliato?
suggerimenti?
Grazie
Risposte
per trovare l'angolo per cui il corpo inizia a scivolare verso il basso è semplicemente:
$mgsintheta > mgcostheta*mu_s$
$tantheta > mu_s$
in questo caso $theta > 5,7\^{\circ}$
$mgsintheta > mgcostheta*mu_s$
$tantheta > mu_s$
in questo caso $theta > 5,7\^{\circ}$
Dunque il tutto si risolve in una formula?
Grandioso. xD
Grandioso. xD