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Thursday, 16 May 2013

n.23 - Joe e Moe


Un cuneo di massa M è in quiete su una superficie orizzontale priva di attrito. Un blocco di massa m è posto sul cuneo. Non c'è attrito tra il blocco e il cuneo. Il sistema è lasciato libero da fermo. Calcolate: a) l'accelerazione del cuneo, 2) le componenti orizzontale e verticale dell'accelerazione del blocco, e verificate il limite M che tende a infinito.

A wedge with mass M rests on a frictionless horizontal tabletop. A block with mass m is placed on the wedge. There is no friction between the block and the wedge. The system is released from rest. Calculate 1) the acceleration of the wedge, 2) the horizontal and vertical components of the acceleration of the block, check the limit when M  --- > infinite. 
Risolviamo il problema con Joe e Moe, ossia col moto relativo.

Consideriamo due osservatori: Joe è fermo sul piano orizzontale e Moe è fermo sul cuneo.


Joe vede che il blocco m si muove sul cuneo  scendendo verso destra  e che il cuneo si muove verso sinistra  con una accelerazione A. Moe, che è sul cuneo, non vede il cuneo muoversi, ma vede la massa m  che si muove soggetta al peso, alla normale N del cuneo e alla forza  fittizia mA verso destra.

Scriviamo l’equazione per l’accelerazione  del blocco m, PARALLELA al piano inclinato,  che fornisce  l’accelerazione lungo il piano inclinato  vista da Moe, e poi scriviamo l’equazione  d’equilibrio lungo la PERPENDICOLARE al piano inclinato: