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
indica
fricció en el sentit de la tensió.
Apliquem la llei de moviment de Newton amb una acceleració igual a zero:
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.
d) Amb quina velocitat arribaria a la part inferior si el cable es trenqués just a dalt de tot? Segons hem trobat a l'apartat anterior el moviment de baixada és
uniformement accelerat. Si partim de dalt de tot recorrerà una
distància
|
 |
Autor d'aquesta pàgina: Tavi Casellas, professor de física i química de l’IES-SEP Montilivi de Girona, i Xavier Jaén, professor de física de la UPC.
Aquesta
obra està subjecta a una
Llicència
de Creative Commons
(vegeu
la figura 5) en un temps 
.
Tenim: 