Anterior
Següent

Q62

En les curses de "skeleton" els atletes inicialment empenyen el trineu sobre una superfície gelada per tal d'aconseguir la màxima velocitat de sortida i per fer-ho s'impulsen amb els grampons de les botes. En una cursa de "skeleton" l'atleta de 60 kg de massa totalment equipada empeny el trineu de 22 kg al llarg de 50 m durant uns 10 s sobre la superfície gelada. Si el coeficient de fricció cinètica entre la pista i el trineu és de 0,1, amb quina força, suposada constant i paral·lela a la pista, empeny l'atleta el trineu en aquest tram inicial?

skeleton

Per a trobar la força que fa l'atleta apliquem la segona llei de Newton:

sumatori F amb arpó dret amb ham cap avall a sobre igual m per a amb arpó dret amb ham cap avall a sobre

Sobre el trineu hi actuen 2 forces en la direcció horitzontal, la que fa l'atleta i la fricció:

F menys F subíndex f igual m per a

La força de fricció la podem substituir per la seva expressió:

F menys mu per N igual m per a

i en la direcció vertical només hi actuen la Normal i el Pes, llavors:

F menys mu per P igual m per a

F menys mu per m per g igual m per a

F igual m per a més mu per m per g

Per a calcular l'acceleració ens diu l'enunciat que recorre 50 m en 10 s:

x igual x subíndex o més v subíndex o per t més 1 mig per a per t al quadrat

50 igual 0 més 0 més 1 mig per a per 10 al quadrat

a igual 1 espai estil en línia fracció m entre s al quadrat fi estil

Ara substituïm en la segona llei de Newton. Com estem aplicant la segona llei de Newton sobre el trineu, la massa serà la del trineu:

F igual 22 per 1 més 0 coma 1 per 22 per 9 coma 8

envoltori caixa F igual 43 coma 6 espai N fi envoltori

Anterior
Següent