núm 7 |
Primavera del 2011 |
Societat Catalana de Física |
| Inici |
| Sumari |     8/9  |
 | Problemes d'aquí i d'allà Tavi Casellas i Xavier Jaén |
| L'objectiu d'aquesta secció és proposar i resoldre problemes que siguin estimulants i atractius per a l'alumnat (i per a nosaltres) i que fomentin el seu interès per la física. Voldríem que el professorat s'animés a col·laborar-hi, que ens enviés propostes a l'adreça de correu electrònic xavier.jaen@upc.edu i que engresqués l'alumnat a participar-hi. En cada número hi haurà una proposta i se'n publicarà la millor solució o la més original. |
La solució del problema del número anterior la trobareu, junt amb l'enunciat, seguint l'enllaç: Les virolles d'en Shumacher Com s'ho fan per no patir...En aquest número us presentem un problema basat en el making off d'un anunci d'una coneguda marca de cotxes. Es veu com els tècnics asseguren la jugada per tal de no prendre mal. Es tracta de donar un cop de mà a aquest tècnics.
Solució
a) Dibuixeu les forces que actuen sobre el cotxe en els casos següents: El cotxe el modelem com un bloc. La força de fricció és deguda al contacte de les rodes amb el terra. a1) Quan les rodes giren generen una força cap amunt. a2) Mentre resta
aturat el contacte amb el terra i la tensió són suficients per
mantenir-lo en equilibri. La força de fricció (incloent-hi el
sentit) depèn del valor de la tensió. a3) La força de fricció
no és suficient per mantenir l’equilibri. b) Calculeu la tensió del cable quan el cotxe resta aturat. Pensem que les rodes estan bloquejades per l’acció del fre. Utilitzem
uns eixos en la direcció i el sentit de la normal i la tensió;
així, un valor positiu de
Podem calcular els valors extrems de la tensió:
Si la tensió supera el valor màxim el cotxe rellisca cap amunt. Si la tensió és inferior al valor mínim el cotxe rellisca cap avall. c) Si es trenqués el cable i el cotxe caigués (motor aturat), amb quina acceleració relliscaria pel trampolí? Pensem que les rodes estan bloquejades per l’acció del fre. Utilitzem uns eixos en la direcció i el sentit de la normal i la tensió. Apliquem la llei de moviment de Newton. El sentit de la fricció serà cap amunt i, com que rellisca, tindrà el valor màxim:
El signe de l’acceleració s’interpreta amb l’elecció dels eixos: el cotxe cau pel pla inclinat.
| ||||||||||||||||||
indica
fricció en el sentit de la tensió.
(vegeu
la figura 5) en un temps 
.
Tenim: 
