Piano inclinato con attrito y N x α mg α 1. Corpo di massa m appoggiato su un piano inclinato, senza attrito (vincolo liscio), soggetto alla sola forza di gravità Dalla seconda legge di Newton abbiamo r r r N + Fg = ma Passando alle equazioni scalari si ottiene: N − mg cos α = 0 N = mg cos α ⇒ mg sin α = ma a = g sin α < g Il moto è uniformemente accelerato con a < g A.A. 2004/05 Fisica Generale I 1 2. Ora consideriamo il caso in cui c’è attrito tra il corpo ed il piano inclinato (vincolo scabro), affinché il corpo si metta in moto deve r max r r essere Fs + N + Fg > 0 N Fs y − F max + mg sin α > 0 N − mg cosα = 0 Fsmax = µ s N s α mg α x mg sin α > µ s N = µ s mg cos α La reazione vincolare ha in questo caso due componenti una verticale (N) ed una orizzontale costituita dalla forza di attrito statico (Fs ). Dalla relazione precedente si ottiene che il corpo è in equilibrio statico se tg α ≤ µ s A.A. 2004/05 Fisica Generale I 2 Quando il corpo si muove si ha r r r r Fd + N + Fg = ma N − mg cos α = 0 − Fd + mg sin α = ma Fd = µd N mg sin α − µd mg cosα = ma a = sin α − µ cosα g d sin α − µd cosα > 0 µd < tgα Se µd = tgα ⇒ a = 0 ⇒moto è uniforme ⇒c’è equilibrio dinamico A.A. 2004/05 Fisica Generale I 3 Riassumendo perα ≤ α s ∴ Il corpo resta fermo tg α s = µs perα > α s ∴ Il corpo scende α può diminuire ed essere inferiore ad αs ; per αd < α < α s dove α d /tgα d = µd si ha ∴ Il corpo si muove di moto uniformeme nte accelerato se tgα > µ d ∴ Il corpo prosegue con v0 se tgα = µ d ∴ Il corpo si muove con v0 , si ferma se mgsin α < µ mg cos α ⇒ tgα < µ d d A.A. 2004/05 Fisica Generale I 4