Vero o falso su accelerazione, velocità e attrito

Testo

Vero o falso?

• (a) In un moto circolare uniforme l’accelerazione è nulla.
• (b) In un moto circolare uniforme la velocità cambia direzione ma non modulo.
• (c) L’attrito statico può assumere qualsiasi valore fra zero e $\mu_s N$.
• (d) L’attrito dinamico dipende dalla velocità.

Soluzione

(a) FALSO. Nel moto circolare uniforme il modulo della velocità è costante, ma la sua direzione cambia continuamente. Poiché $\vec a = \dd\vec v / \dd t$, un vettore che cambia direzione ha derivata non nulla. L’accelerazione esiste ed è centripeta, di modulo: $a_c = \frac{v^2}{r}$ diretta verso il centro. È nulla solo la componente tangenziale (che modificherebbe il modulo di $v$).

(b) VERO. È proprio la definizione di moto circolare uniforme: la velocità è un vettore tangente alla traiettoria, con modulo costante $v$ ma direzione che ruota. Il cambiamento di direzione è ciò che richiede l’accelerazione centripeta del punto (a).

(c) VERO. L’attrito statico è una forza adattiva: assume esattamente il valore necessario a impedire lo scivolamento, da $0$ (nessuna sollecitazione tangenziale) fino al valore massimo $f_{s,\max} = \mu_s N$. Solo quando la sollecitazione supera $\mu_s N$ il corpo comincia a muoversi. Vale dunque $0 \le f_s \le \mu_s N$.

(d) FALSO. L’attrito dinamico ha modulo (approssimato) $f_d = \mu_d N$, indipendente dal modulo della velocità di scivolamento. Dipende dalla forza premente $N$ e dai materiali a contatto, non da quanto veloce scorre il corpo.

$\ev{\text{(a) F} \quad \text{(b) V} \quad \text{(c) V} \quad \text{(d) F}}$

Collegamenti

Argomenti: Dinamica · Attrito Concetti: Moto circolare uniforme · Accelerazione centripeta · Attrito statico · Attrito dinamico