venerdì 27 maggio 2016

Problema di fisica: Lavoro

Un uomo spinge un blocco di 30 kg per 10 metri lungo un piano orizzontale a velocità costante con una forza inclinata di 45° sull'orizzontale. Se il coefficiente di attrito dinamico è 0,20, quanto lavoro fa l'uomo sul blocco?

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Mi ripropongo di fornire la mia soluzione del problema in questo fine settimana. Nel contempo vi invito a proporre le vostre.
Nella mia soluzione ho utilizzato matematica molto elementare.
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Dal momento che il blocco si muove a velocità costante, la risultante di tutte le forze applicate al blocco deve essere nulla.
Alcune semplici considerazioni geometriche portano a concludere che le componenti in x e y della forza applicata (in blu) sono tra loro uguali e quindi la forza applicata non è altro che la diagonale di un particolare quadrato i cui lati sono Fx = Fy.

Ricordo che 
Fx = sin 45° F
Fy = cos 45° F

Dalla considerazione iniziale (risultante nulla) deriva che :
N = Fy + mg
f = Fx (indico con f la forza di attrito)

Semplici calcoli portano al risultato F = 104 N
Il lavoro non è altro che L = F s = 735 Joule




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