come risolvere un problema di fisica sul piano inclinato

Tramite: O2O 08/08/2017
Difficoltà: facile
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Introduzione

La fisica abbraccia un ramo scientifico abbastanza ampio, in cui è possibile eseguire diversi calcoli ed eseguire vari esperimenti, che consentono di dimostrare determinate teorie, in maniera pratica. Lo studio della fisica può avvenire anche attraverso i piani cge possono essete inclinati oppure no. L'analisi dei problemi di dinamica del punto materiale è alla base della cosiddetta fisica meccanica e nelle varianti fenomenologiche a cui è possibile trovarsi frontalmente, uno dei casi maggiormente verificabili è sicuramente quello del piano inclinato ovvero una situazione notevole sia perché oggetto di innumerevoli applicazioni sia in quanto formativo a livello didattico procedurale. Ecco come bisogna risolvere nella giusta maniera un problema di fisica sul piano inclinato.

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Dinamica del fenomeno

Innanzitutto, dovete focalizzarvi sulla dinamica del fenomeno e, precisamente, prendete ad esempio lo schema presentato nella figura allegata nell'introduzione, nel quale la massa è su un piano inclinato di inclinazione angolo "t = È bene cercare di seguire tutti i singoli passaggi nella maniera più precisa e scrupolosa possibile, in maniera tale da non temere e rischiare di incorrere in sbagli anche se sono del tutto banali.

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Forze agenti

Successivamente, dovrete analizzare le forze agenti sulla massa durante il proprio moto; inizialmente, soffermatevi sulla forza peso (f. P.), poiché sarà quella a risentire maggiormente della variazione attuata sulla scelta dei riferimenti: infatti, scomponendola nelle componenti "x" ed "y", avrete che lungo l'asse "x", la "f. P." avrà la componente "mgcos (t)", mentre lungo la "y" ci sarà "mgsin (t)", perché la "y" e la risultante (che, in figura allegata nell'introduzione, vengono evidenziate di rosso) sono mutuamente perpendicolari con i lati del piano inclinato, ossia formano il medesimo angolo "t".

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Sistema di equazioni

Adesso, scrivete le restanti forze agenti, improntando un sistema di due equazioni in due incognite: la prima lungo la "y" e vedrà la componente "y" della forza peso e la normale del piano inclinato (N) annullarsi a vicenda in quanto, secondo la famosa legge gravitazionale.

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Forza di attrito

Nell'asse "x", invece, avrete la componente "x" della "f. P." e la forza di attrito (che, per definizione, è quella di opposizione al moto), ovvero otterrete "mgsin (t) - Nk = ma", dove la "k" rappresenta il coefficiente d'attrito dinamico, mentre la "N" è la normale ottenibile dalla prima equazione: risolvendo il seguente sistema, troverete i valori effettivi.

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