Comprensione dei concetti

* Coppia: La coppia è una forza di rotazione che tende a far ruotare un oggetto. Viene calcolato come il prodotto della forza applicata e la distanza perpendicolare dal punto di pivot (in questo caso, la spalla) alla linea d'azione della forza.

* Forza di gravità: La forza che agisce sulla sfera in acciaio è il suo peso, che è determinato dalla gravità (9,8 m/s²).

* braccio a leva: La distanza perpendicolare dalla spalla alla linea d'azione della forza di peso è il braccio della leva.

Calcoli

1. Calcola il peso della sfera in acciaio:

* Peso (w) =massa (m) * accelerazione dovuta alla gravità (g)

* W =4,0 kg * 9,8 m/s²

* W =39.2 n

2. Determina il braccio della leva:

* Il braccio è lungo 70 cm, che è 0,7 metri.

* Poiché il braccio è di 50 gradi al di sotto dell'orizzontale, dobbiamo trovare la distanza perpendicolare dalla spalla alla linea d'azione della forza di peso. Questa distanza è la lunghezza del braccio moltiplicato per il seno dell'angolo:

* Braccio a leva (l) =0,7 m * sin (50 °)

* L ≈ 0,536 m

3. Calcola la coppia:

* Coppia (τ) =force (w) * braccio a leva (L)

* τ =39,2 N * 0,536 m

* τ ≈ 21,0 n · m

Risposta: L'entità della coppia attorno alla spalla dell'uomo è di circa 21,0 n · m.