Accelerazioni a forza fissa

Testo

Accelerazioni a forza fissa. Quattro casse di massa diversa ricevono la stessa spinta orizzontale $F = 30\;\text{N}$ su un pavimento liscio: (A) $m = 2{,}0\;\text{kg}$; (B) $m = 5{,}0\;\text{kg}$; (C) $m = 10\;\text{kg}$; (D) $m = 30\;\text{kg}$. Ordina le accelerazioni dalla più grande alla più piccola.

Soluzione

Sul pavimento liscio l’unica forza orizzontale è la spinta $F$, uguale per tutte. Dalla seconda legge $a = F/m$: a parità di forza, l’accelerazione è inversamente proporzionale alla massa. La cassa più leggera accelera di più. Calcoliamo:

$a_A = \frac{30}{2{,}0} = 15\;\text{m/s}^2 \qquad a_B = \frac{30}{5{,}0} = 6{,}0\;\text{m/s}^2$

$a_C = \frac{30}{10} = 3{,}0\;\text{m/s}^2 \qquad a_D = \frac{30}{30} = 1{,}0\;\text{m/s}^2$

Ordinando dalla più grande alla più piccola (masse crescenti → accelerazioni decrescenti):

$\ev{a_A > a_B > a_C > a_D \quad (15,\; 6,\; 3,\; 1\;\text{m/s}^2)}$

Collegamenti

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