Ranking di forze applicate

Testo

Tre blocchi sono spinti su un piano orizzontale liscio:

• A: $m = 2\;\text{kg}$ con accelerazione $3\;\text{m/s}^2$;
• B: $m = 3\;\text{kg}$ con accelerazione $2\;\text{m/s}^2$;
• C: $m = 4\;\text{kg}$ con accelerazione $2\;\text{m/s}^2$.

Ordina la forza applicata dalla più piccola alla più grande.

Soluzione

Poiché il piano è liscio, l’unica forza orizzontale su ciascun blocco è quella applicata, e vale la seconda legge di Newton $F = m\,a$. Calcoliamo i tre valori:

$F_A = m_A\,a_A = 2 \cdot 3 = 6\;\text{N}$

$F_B = m_B\,a_B = 3 \cdot 2 = 6\;\text{N}$

$F_C = m_C\,a_C = 4 \cdot 2 = 8\;\text{N}$

Il ragionamento di ranking mostra due insegnamenti utili: A e B, pur avendo massa e accelerazione diverse, richiedono la stessa forza perché il prodotto $m\,a$ coincide; C e B hanno la stessa accelerazione, ma C ha massa maggiore e quindi richiede più forza. Ordinando dalla più piccola alla più grande:

$\ev{F_A = F_B < F_C}$

Collegamenti

Argomenti: Dinamica Concetti: Seconda legge di Newton Competenze: Ragionamento di ranking