Blocco che trascina un altro blocco, attraverso due carrucole

lunedì, Giugno 22nd, 2020

blocco,attrito,carrucola fissa,carrucola mobile — **Fig. 1**

Esercizio tratto da [1]. La soluzione è nostra.

Il dispositivo illustrato in fig. 1 è costituito da un blocco di massa M=40g fissato a un sostegno mediante una fune inestensibile e di massa trascurabile. La fune passa prima su una carrucola fissa C₁ e poi su una seconda carrucola mobile C₂, entrambe senza attrito e di massa trascurabile. A C₂ è appeso un corpo di massa m. Il tratto AB del piano ha coefficiente di attrito µ=0.6 ed è lungo l=20cm . Determinare il valore di m, perchè il blocco inizialmente fermo in A, arrivi in B con velocità v₁=1m/s .

Soluzione

Analizziamo le forze agenti sui singoli blocchi, in modo da pervenire all'equazione (differenziale) conseguente al secondo principio della dinamica. Iniziamo con la massa m orientando un asse verticale y verso il basso (fig. 1). Denotando con a₁ l'accelerazione, si ha

Si noti che la tensione T della fune compare due volte, a causa del vincolo necessario alla realizzazione della carrucola mobile. Ne consegue che se a è il modulo del blocco M, si ha a=2a₁ e dunque la precedente si riscrive:

Orientando un asse x orizzontale come in fig. 1 scriviamo l'equazione del moto per il blocco M, tenendo conto della presenza della forza d'attrito (reazione tangenziale) R_T=µMg:

Eliminando la tensione T tra le equazioni scritte sopra, ricaviamo l'accelerazione:

(altro…)

Posted in Fisica generale 1 | No Comments »

Carrucola mobile

sabato, Giugno 20th, 2020

Nel sistema meccanico di fig. 1 una molla ideale di costante elastica k, è collegata a una fune f inestensibile e di massa trascurabile, che attraversa le gole di due carrucole di cui una fissa e l'altra mobile, per poi avvolgersi in una terza carrucola fissa collegata con la medesima fune a una massa m2 appoggiata su un piano inclinato di θ sull'orizzontale e che presenta un coefficiente di attrito statico µ_s. Determinare la massa di un contrappeso da agganciare alla carrucola mobile affinché il sistema sia in equilibrio statico.

Scarica l'esercizio in formato PDF

Indice delle lezioni/esercizi