Un blocco di 5.00 kg è trascinato su un piano orizzontale, senza attrito, da una corda che esercita una forza F=12.0 N con un angolo di 25° rispetto al piano orizzontale. Trovare l’accelerazione del blocco. Se la forza F viene lentamente aumentata, trovare il suo valore e quello dell’accelerazione all’istante in cui il blocco è sollevato dal suolo.

Soluzione:

Calcoliamo la componente della forza diretta lungo il piano orizzontale, applicando le regole della trigonometria [ F_{par}=12.0, Ncdotcos25{^circ}=10.9, N ] L'accelerazione sarà ottenuta applicando la legge di Newton [ a=frac{F}{m}=frac{10.9, N}{5.00, kg}=2.18,frac{m}{s^{2}} ] Se il blocco si solleva dal suolo, vuol dire che la componente verticale della forza applicata è maggiore del peso del blocco, pari a $$P=mg=5.00, kgcdot9.8,frac{m}{s^{2}}=49, N$$ La componente verticale della forza F è uguale a Fper=Fxsin25°; se Fper=49 N, allora [ F=frac{49, N}{sin25{^circ}}=116, N ] e l'accelerazione, diretta lungo il piano orizzontale, sarà [ a=frac{116, N}{5.00, kg}cdotcos25{^circ}=21.0,frac{m}{s^{2}} ]