Esercizio (tratto dall'"Halliday - Resnick, la soluzione è nostra)
Un tempo i barconi nei canali navigabili erano rimorchiati da cavalli nel modo illustrato in fig. Supponiamo che un cavallo tiri la fune con una forza di 7900N sotto un angolo di 18° rispetto alla direzione del moto del barcone, orientato secondo l'asse del canale. La massa del barcone è di 9500kg e l'accelerazione di 0.12m /s². Calcolate la forza esercitata dall'acqua sul barcone.
Soluzione
Il testo dice che il barcone si muove di moto rettilineo uniformemente accelerato nella direzione dell'asse x positivo. Ciò implica che la risultante R delle forze agenti sul barcone è parallela e concorde al predetto asse, giacché
Riesce
dove T è la tensione esercitata dalla fune (assumendo che sia una fune ideale i.e. di massa nulla ed inestensibile). Vettorialmente:
con
Ne consegue l'esistenza di una corrente che esercita una forza F sul barcone tale che
Risolvendo rispetto a F:
Cioè
L'angolo che tale vettore forma con l'asse x è tale che
da cui
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