1. Forze che agiscono sull'oggetto:
* Gravity (FG): Ciò agisce direttamente verso il basso, con un componente parallelo all'inclinazione (FG sin θ) e un componente perpendicolare alla pendenza (FG cos θ).
* Forza normale (FN): Questo agisce perpendicolare alla pendenza, bilanciando la componente della gravità perpendicolare alla pendenza.
* attrito (ff): Questo agisce parallelamente alla pendenza, opporsi alla mozione.
* forza applicata (FA): Questa è la forza che applichi per spingere l'oggetto verso l'alto.
2. Formula:
Per spostare l'oggetto sull'inclinazione a una velocità costante (nessuna accelerazione), la forza applicata deve bilanciare le forze che si oppongono:
fa =fg sin θ + ff
Dove:
* fa è la forza applicata (la forza di spinta).
* fg è la forza di gravità (accelerazione di massa x dovuta alla gravità).
* θ è l'angolo dell'inclinazione.
* ff è la forza dell'attrito (coefficiente di attrito x forza normale).
Note importanti:
* Attrito: La formula assume l'attrito cinetico (attrito durante il movimento). Se l'oggetto è a riposo, dovrai utilizzare il coefficiente di attrito statico.
* Angolo: L'angolo dell'inclinazione viene misurato dall'orizzontale.
* Velocità costante: La formula presuppone una velocità costante. Se si desidera accelerare l'oggetto verso l'alto, è necessario aggiungere un termine per la forza netta (accelerazione di massa x).
Esempio:
Diciamo che un oggetto da 10 kg è su una pendenza di 30 gradi. Il coefficiente di attrito cinetico è 0,2.
1. fg: 10 kg x 9,8 m/s² =98 N
2. fg sin θ: 98 n x sin (30 °) =49 N
3. fn: 98 n x cos (30 °) =84,87 N
4. ff: 0,2 x 84,87 n =16,97 N
5. FA: 49 N + 16,97 n =65,97 N
Pertanto, è necessario applicare una forza di circa 65,97 N per spingere l'oggetto verso l'alto sull'inclinazione a una velocità costante.
