núm 0 Mostra |
Tardor del 2007 |
Societat Catalana de Física |
| Inici |
| Sumari |     7/7 |
 | Problemes d'aquí i d'allà Salvador Estradé |
| L’objectiu d’aquesta secció és proposar i resoldre problemes que resultin 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 i que ens enviés les seves propostes a sestrade@xtec.cat i engresqués el seu alumnat a participar-hi. En cada número hi haurà una proposta i la millor solució o la més original serà publicada. |
Aquí teniu la primera proposta de problema: Enunciat
Una corba de carretera de radi  La solució ens ha arribat de la mà de l'estudiant Jacint Verdaguer, de l'IES Montserrat. Aquí la reproduim: Solució  En absència de fricció calcularem l’angle del peralt. Aplicarem l’equació fonamental de la dinàmica a un moviment circular uniforme (sense acceleració tangencial). Així doncs, en el pla del moviment considerarem únicament l’eix normal (  )
amb el criteri de components positius cap al centre de la circumferència
i, a  més, en
un eix perpendicular al pla del moviment ( )
els components de les forces s’han de cancel·lar (figura
A).
Aïllant Quan hi ha fricció, la força de fricció estàtica
(
Procedint igual que abans tindrem per a la velocitat mínima:
Resolent el sistema format per (3) i (4), obtenim
|
està
peraltada de manera que un cotxe desplaçant-se a 
pot agafar el revolt amb total seguretat fins i tot si la carretera està
glaçada (sense fricció). Determineu l’interval de velocitats
de seguretat amb què un vehicle pot descriure aquesta corba sabent que
el coeficient de fricció estàtic entre la carretera i les rodes
és 
.
de (2)
i substituint a (1), s’obté:
) ha d’impedir
que les rodes del cotxe llisquin lateralment: cap a l’interior de la carretera
si va molt lent o cap a l’exterior si va massa de pressa. 
El valor màxim
de la força de fricció estàtica (
)determinarà
els valors mínim (figura B) i màxim (figura
C) de l'interval de velocitats de seguretat. 
és
diferent en cadascuna de les tres situacions.
