Problema: Slitta trainata su un piano
Sto cercando di risolvere questo esercizio che mi sembrava abbastanza ovvio, ma non riesco a venirne a capo.
Una slitta viene trainata a velocità costante da alcuni cani lungo un pendio inclinato di $\theta = 20°$. Se il coefficiente di attrito dinamico è $\mu_d$, si calcoli il lavoro dei cani per percorrere 2 km.
Siccome la velocità della slitta si mantiene costante, la risultante delle forze che agiscono su di essa deve essere nulla, cioè la forza esercitata dai cani deve essere uguale, in modulo, alla somma della forza d'attrito e alla componente della forza peso diretta lungo lo spostamento. Quindi il lavoro della forza esercitata dei cani è uguale al lavoro della forza d'attrito più il lavoro della forza peso.
- Il lavoro della forza peso è $L_P = mgsin\alpha*s$;
- Il lavoro della forza di attrito è uguale alla variazione di energia meccanica, cioè $L_(nc) = ∆E_m$. Dato che l'energia cinetica è costante, la variazione di energia cinetica è nulla, quindi $∆E_m = mgh_b- mgh_a$, dove $h_b$ è il punto di arrivo ( dopo 2km ) e $h_a$ è il punto di partenza. La loro differenza è nota ed è $h_b-h_a = s*sin\theta$.
Quindi in conclusione:
$L = L_P + L_nc = mgsin\alpha*s + mg(s*sin\theta)$. Però non ho la massa della slitta, e non so come procedere.
Una slitta viene trainata a velocità costante da alcuni cani lungo un pendio inclinato di $\theta = 20°$. Se il coefficiente di attrito dinamico è $\mu_d$, si calcoli il lavoro dei cani per percorrere 2 km.
Siccome la velocità della slitta si mantiene costante, la risultante delle forze che agiscono su di essa deve essere nulla, cioè la forza esercitata dai cani deve essere uguale, in modulo, alla somma della forza d'attrito e alla componente della forza peso diretta lungo lo spostamento. Quindi il lavoro della forza esercitata dei cani è uguale al lavoro della forza d'attrito più il lavoro della forza peso.
- Il lavoro della forza peso è $L_P = mgsin\alpha*s$;
- Il lavoro della forza di attrito è uguale alla variazione di energia meccanica, cioè $L_(nc) = ∆E_m$. Dato che l'energia cinetica è costante, la variazione di energia cinetica è nulla, quindi $∆E_m = mgh_b- mgh_a$, dove $h_b$ è il punto di arrivo ( dopo 2km ) e $h_a$ è il punto di partenza. La loro differenza è nota ed è $h_b-h_a = s*sin\theta$.
Quindi in conclusione:
$L = L_P + L_nc = mgsin\alpha*s + mg(s*sin\theta)$. Però non ho la massa della slitta, e non so come procedere.