1. Comprensione delle forze
* Gravità: Il peso dell'auto (19600 N) agisce verticalmente verso il basso. Dobbiamo trovare la componente di questa forza che agisce parallelamente al pendio, che sarà la forza che tira la vettura nell'inclinazione.
* Attrito: La forza di attrito si oppone al movimento dell'auto, agendo in salita.
* Forza netta: La forza netta che agisce sull'auto è la differenza tra la componente della gravità che la tira verso il basso e la forza di attrito che la spinge in salita.
2. Calcolo del componente della gravità
* Poiché la pendenza è a 45 gradi, la componente della gravità parallela alla pendenza è:
* Peso * sin (45 °) =19600 n * sin (45 °) ≈ 13859 N
3. Calcolo della forza netta
* Forza netta =forza di gravità lungo la pendenza - forza di attrito
* Forza netta =13859 N - 2000 n =11859 N
4. Calcolo dell'accelerazione
* Sappiamo che il peso dell'auto è 19600 N, quindi possiamo trovare la sua massa:
* Massa =peso / accelerazione dovuta alla gravità (g) =19600 N / 9,8 m / s² ≈ 2000 kg
* Ora possiamo calcolare l'accelerazione usando la seconda legge di Newton (F =Ma):
* Accelerazione (a) =forza netta / massa =11859 N / 2000 kg ≈ 5,93 m / s² (questa è la decelerazione poiché agisce contro il movimento dell'auto)
5. Convertire la velocità in m/s
* La velocità iniziale dell'auto è di 63 km/h, che dobbiamo convertire in metri al secondo:
* 63 km / h * (1000 m / 1 km) * (1 h / 3600 s) ≈ 17,5 m / s
6. Calcolo della distanza di arresto
* Useremo la seguente equazione cinematica:
* v² =u² + 2as
* Dove:
* v =velocità finale (0 m/s da quando l'auto si riposa)
* u =velocità iniziale (17,5 m/s)
* A =accelerazione (decelerazione, -5,93 m/s²)
* s =distanza di arresto (cosa vogliamo trovare)
* Riorganizzazione dell'equazione per risolvere per S:
* s =(v² - u²) / (2a)
* s =(0² - 17,5²) / (2 * -5,93) ≈ 25,9 metri
Pertanto, l'auto viaggerà per circa 25,9 metri prima di riposare.