FISICA 1

[giuseppeferrara96]

Salve a tutti, avrei bisogno di una mano con questo problema: Qual'è la massima accelerazione di un velocista se il coefficiente di attrito fra la suola delle scarpe e il terreno è di 0,95? Dovrebbe venire 9.3m/s^2, ma non so come ci si arriva.

Grazie in anticipo

[donald_zeka]

Per accelerare, il velocista avrà bisogno di una forza esterna, l'unica forza esterna che agisce su di lui a parte
la gravità è la forza d'attrito tra scarpe e suolo, quindi...

[giuseppeferrara96]

Si ma come ne calcolo il valore?

[donald_zeka]

Allo stesso modo in cui si calcola il valore di qualsiasi forza d'attrito.

[Jarren]

Ciao,per risolvere questo problema servono essenzialmente due cose:
1) la definizione di Forza d'attrito:

$F_A=\mu_d*N$

con $\mu_d=0.95$ (coefficiente di attrito dinamico).

Notiamo che $N$ (forza normale) è uguale a: $N=mg=9.8N$ [con $m=1Kg$ e $g=9.8 m/s^2$]

Applicando banalmente la definizione precedente otteniamo:

$F_A=\mu_d*N=0.95*9.8N=9.31N$

2) Seconda legge di Newton: $F=ma$

quindi: $a=F_A/m=(9.31N)/(1Kg)=9.31m/s^2$

[giuseppeferrara96]

Ok, ma m=1kg perchè? Lo decido io?

[donald_zeka]

@Jarren Ci sono cose che non vanno in quel disegno che hai postato.
la forza d'attrito $F_A$ è diretta orizzontalmente a destra e non a sinistra, non esiste alcuna forza $F$ che è diretta a destra come c'è nel tuo disegno.

Chiaramente non è necessario sapere la massa $m$ del velocista dato che il testo chiede l'accelerazione, che è indipendente dalla massa, pertanto non c'è alcun bisogno di attribuire m=1kg ma basta solo attribuire un valore simbolico m alla massa del velocista, dato che poi si semplifica quando si trova l'accelerazione.

[Jarren]

Scusa,non l'ho specificato,però come ha giustamente detto Vulplasir,la massa è ininfluente,ho messo 1 kg solo per "completezza" nello svolgimento,infatti anche la scelta della massa come si può notare non è che sia molto realistica,chi ha mai visto un corridore di 1kg?!

@Vulplasir ,nel mio disegno $F$ non è una forza che agisce sul corridore,ma la forza che ha il corridore! A me hanno insegnato a disegnare sempre tutte le forze quando rappresento il diagramma di corpo libero.
Scusa,Perchè $F_A$ è verso destra,l'attrito è sempre nel verso opposto allo spostamento,no?!

[donald_zeka]

L'attrito è a destra e si oppone allo spostamento. Infatti se non ci fosse attrito il velocista slitterebbe sulla pista, slittando i suoi piedi vanno all'indietro rispetto alla pista e dunque il movimento relativo tra i piedi del velocista e la pisa è verso sinistra, l'attrito si oppone al movimento relativo tra i corpi e agisce quindi verso destra in modo da far spostare il velocista. Se non ci fosse l'attrito il velocista rimarrebbe lì dov'è slittando (hai mai provato per esempio a correre sul ghiaccio?), è la forza d'attrito a farlo spostare. Non c'è nessuna forza F da parte del velocista perché essa sarebbe interna al velocista stesso, e dalle leggi di Newton si sa che una forza interna a un sistema non può cambiare lo stato di moto del sistema, occorre una forza esterna, ossia l'attrito.

[Jarren]

Verissimo,grazie mille per la spiegazione!
Effettivamente mi sono perso in un bicchiere d'acqua!