Un nen empeny horitzontalment un trineu amb una nena sobre la neu. La massa de la nena és de 22 kg i la del trineu  4 kg. Els coeficients de fricció estàtica i cinètica són i .

(a) Feu un esquema de la situació i dibuixeu totes les forces que actuen sobre el trineu amb la nena. Remarqueu en colors diferents les parelles de forces representades.
(b) Quina força cal que faci el nen perquè el trineu comenci a lliscar?
(c) Si el nen fa un força de 100 N, amb quina acceleració es mouran la nena i el trineu?
(d) Què passarà si el nen deixa d'empènyer el trineu en un moment donat?
(e) Calculeu quina distància recorrerà el trineu abans d'aturar-se si quan el nen el deixa d'empènyer porta una velocitat de 10 m·s^-1.

	Figura 20. Forces que actuen sobre el sistema trineu-nena

(a) Esquema amb les forces (Figura 20):

Força pes, , de la Terra sobre el trineu + nena (vertical i cap avall)
Força normal, , del terra sobre el trineu + nena (vertical i cap amunt)
Força, , del nen sobre el trineu + nena (horitzontal i cap a la dreta)
Fricció, , de la neu sobre el trineu (horitzontal, cap a l'esquerra)

(b) La força mínima que ha de fer el nen, , perquè el trineu comenci a lliscar ha de ser igual a la força de fricció estàtica, , que és la força que impedeix el moviment quan està parat


Per altra banda la força normal, , és igual al pes, , i tenint en compte que , és la massa del trineu i , la massa de la nena, la normal és


i la força és


Així, la força que el nen ha de fer perquè el trineu comenci a lliscar ha de ser superior a 45,9 N.

(c) Aplicant la 2a llei de Newton per trobar l'acceleració i triant sentit positiu el sentit de lliscament del trineu (cap a la dreta). Aquí el trineu ja està en moviment, per tant cal tenir en compte la fricció cinètica a l'hora de fer els càlculs


d'on aïllant l'acceleració s'obté


Calculant la força de fricció cinètica i substituint els valors s'obté l'acceleració del trineu


L'acceleració amb què es mouran és de 2,5 m·s^-2 horitzontal i cap a la dreta.

(d) Si el nen deixa d'empènyer el trineu amb la nena, la força neta que actua sobre ell és la força de fricció cinètica, , que actua en sentit contrari al del lliscament del trineu. El trineu frenarà i acabarà aturant-se després de recórrer una certa distància.

(e) Per trobar la distància que recorre el trineu abans d'aturar-se, cal saber l'acceleració de frenada. Aplicant la 2a llei de Newton es troba l'acceleració


El signe negatiu d'aquest resultat indica que l'acceleració té sentit contrari al sentit de lliscament del trineu i, conseqüentment, el trineu frena.

La distància recorreguda es pot calcular aïllant la distància recorreguda, , en termes de les velocitats inicial i final. Si preneu com a punt de partida l'equació


Aïllant i substituint les dades s'obté el resultat


La distància recorreguda abans d'aturar-se és 36,5 m.