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    Un disco di 2,8 kg e 40 cm di diametro gira a 260 giri/min. Quanta forza di attrito deve applicare il freno al cerchio per arrestarlo in 2,0 s La risposta dovrebbe essere Newton?
    Per calcolare la forza di attrito necessaria per fermare il disco in 2,0 s, possiamo usare la seguente formula:

    $$F =I \alpha$$

    Dove F è la forza di attrito, I è il momento di inerzia del disco e $\alpha$ è l'accelerazione angolare.

    Per prima cosa dobbiamo calcolare il momento di inerzia del disco. Per un disco solido il momento di inerzia è dato da:

    $$I =\frac{1}{2} mR^2$$

    Dove m è la massa del disco e R è il raggio del disco.

    Sostituendo i valori dati, otteniamo:

    $$I =\frac{1}{2} \times 2,8 kg \times (0,2 m)^2 =0,056 kgm2$$

    Successivamente dobbiamo calcolare l'accelerazione angolare. L'accelerazione angolare è data da:

    $$\alfa =\frac{\Delta \omega}{\Delta t}$$

    Dove $\Delta \omega$ è la variazione della velocità angolare e $\Delta t$ è la variazione del tempo.

    La velocità angolare iniziale del disco è data da:

    $$\omega_i =260 \text{rpm} =260 \times \frac{2\pi}{60} =27,4rad^{-1}$$

    La velocità angolare finale del disco è zero.

    Pertanto la variazione della velocità angolare è:

    $$\Delta \omega =\omega_f - \omega_i =0 - 27,4rad^{-1} =-27,4rad^{-1}$$

    La variazione di tempo è data come 2,0s.

    Pertanto l’accelerazione angolare vale:

    $$\alpha =\frac{-27,4rad^{-1}}{2,0s} =-13,7rad^{-2}$$

    Infine, possiamo calcolare la forza di attrito necessaria per fermare il disco:

    $$F =I \alpha =0,056kgm2 \times -13,7rad^{-2} =-0,77N$$

    Pertanto, il freno deve applicare una forza di attrito di 0,77 N al bordo del disco per arrestarlo in 2,0 s.

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