Comprensione dei concetti
* Attrito statico: Questa è la forza che impedisce a un oggetto di muoversi quando viene applicata una forza. La massima forza di attrito statico è ciò a cui siamo interessati, in quanto rappresenta il limite prima che le gomme inizino a scivolare.
* Forza di attrito: La forza di attrito viene calcolata come:
* F_friction =μ * f_normal
* Dove:
* F_friction è la forza dell'attrito
* μ è il coefficiente di attrito (statico in questo caso)
* F_normal è la forza normale (uguale al peso dell'auto in questa situazione)
* Seconda legge di Newton: Questa legge afferma che la forza netta che agisce su un oggetto è uguale ai suoi tempi di massa la sua accelerazione (f_net =m * a).
Calcolo
1. Diagramma del corpo libero: Immagina l'auto. Le forze che agiscono su di esso sono:
* Peso (mg) che agisce verso il basso
* Forza normale (N) che agisce verso l'alto (uguale in grandezza al peso)
* Frittle Force (F_friction) che agisce in orizzontale (questa è la forza che accelera l'auto)
2. Applicazione della seconda legge di Newton:
* Poiché l'auto accelera orizzontalmente, consideriamo solo le forze orizzontali. L'unica forza orizzontale è la forza di attrito, che è la forza netta che causa l'accelerazione.
* Pertanto, f_net =f_friction =m * a
3. Forza di attrito sostitutiva:
* F_friction =μ * f_normal =μ * mg (da f_normal =mg)
4. Risoluzione per accelerazione:
* μ * mg =m * a
* a =μ * g
5. Collegamento dei valori:
* A =0,78 * 9,8 m/s²
* A ≈ 7,64 m/s²
Conclusione:
L'accelerazione massima che l'auto può essere sottoposta a un coefficiente di attrito statico di 0,78 è approssimativamente 7,64 m/s² .
Nota importante: Questo calcolo presuppone che il peso dell'auto sia distribuito uniformemente e che il coefficiente di attrito statico sia costante su tutte le gomme. In realtà, questi fattori possono variare, quindi l'accelerazione massima effettiva potrebbe essere leggermente diversa.