Enunciat

En la preparació del rodatge d'un anunci del 2011, un cotxe puja per un trampolí de salt d'esquí de Pitkävuori, a Kaipola, Finlàndia. Els enginyers, que donen suport tècnic a l’anunci, asseguren el cotxe amb un cable des de la part superior del trampolí. Fan unes primeres proves però necessiten conèixer una sèrie de dades. Els podeu donar un cop de mà?

a) Dibuixeu les forces que actuen sobre el cotxe en els casos:

a1) mentre puja sense relliscar, gràcies al motor i al cable.

a2) mentre resta aturat.

a3) mentre rellisca cap a baix (amb les rodes frenades) degut al trencament del cable.

b) Calculeu la tensió del cable quan el cotxe resta aturat.

c) Si es trenqués el cable i el cotxe caigués (motor aturat), amb quina acceleració relliscaria pel trampolí?

d) Amb quina velocitat arribaria a la part inferior si el cable es trenqués just a dalt de tot?

Dades: el cotxe té una massa de 1520 kg . El trampolí té, a tot arreu, el mateix pendent de 37,5º i un desnivell total de 47 m. El coeficient de fricció entre el cotxe i el terra val sempre 0,15.