Il trolley
| Dati del problema | Richieste | ||
| m = 10 kg | massa del trolley | a | accelerazione |
| α = 60° | inclinazione della maniglia rispetto all'orizzonte | N | reazione vincolare del piano |
| F = 40 N | modulo della forza esercitata dalla ragazza |
Conviene scegliere un sistema di riferimento Oxy con origine nella posizione iniziale del corpo in esame (il trolley), asse x parallelo al terreno nel verso del moto e asse y perpendicolare e diretto verso l'alto. Le forze che agiscono sul trolley, rappresentato come un punto materiale, sono: la forza F esercitata dalla ragazza nella direzione della maniglia, il peso P diretto verso il basso e la reazione vincolare N normale al pavimento. Analizziamole separatamente lungo la direzione x e y .
| Asse | Forze agenti | Intensità della forza risultante | Note |
| x | Componente Fx della forza esercitata dalla ragazza | Fx = F cosα | Poiché la forza risultante è costante, il moto lungo l'asse x è uniformemente accelerato. |
| y | Forza peso P (verso il basso), forza vincolare N e componente Fy della forza esercitata dalla ragazza (verso l'alto) | Nulla | Non essendoci moto lungo questo asse, la forza risultante è nulla. |
L'accelerazione del carrello lungo l'asse x è ax = F cos α/ m = 2 m/s. Per quanto riguarda il calcolo della reazione vincolare del piano, consideriamo che la forza risultante lungo l'asse y deve essere nulla. Dal momento che l'asse y è diretto verso l'alto, consideriamo positive le forze verso l'alto e negative quelle verso il basso. Si ha quindi:
N + Fy - P = 0
N = P - Fy = mg - F sen α = 63 N
L'intensità della forza normale è minore del peso (P = 98 N) del corpo perché la forza esercitata dalla ragazza scarica verso l'alto una parte del peso. Se il trolley fosse messo su una bilancia a molla, questa segnalerebbe 63 N invece di 98.
Copyleft Ludovica Battista