3 Souvenir di viaggio Su un pianeta lontano un astronauta raccoglie un sasso. Il sasso ha massa \( 5,00 \mathrm{~kg} \) e, su questo particolare pia- neta, il suo peso è \( 40,0 \mathrm{~N} \). Se l'astronauta esercita una forza verso l'alto di \( 46,2 \mathrm{~N} \) sul sasso, qual è la sua acce- lerazione? \( \quad\left[1,2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\right. \), nella direzione positiva dell'asse \( \left.y\right] \)
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Per calcolare l'accelerazione del sasso, possiamo utilizzare la seconda legge della dinamica di Newton, che afferma che la forza netta è uguale alla massa moltiplicata per l'accelerazione (\( F = ma \)). Prima di tutto, calcoliamo la forza netta esercitata sul sasso. Data la forza verso l'alto di \( 46,2 \, \mathrm{N} \) e il peso del sasso di \( 40,0 \, \mathrm{N} \) (che agisce verso il basso), la forza netta sarà: \[ F_{\text{netta}} = F_{\text{su}} - F_{\text{giù}} = 46,2 \, \mathrm{N} - 40,0 \, \mathrm{N} = 6,2 \, \mathrm{N} \] Ora possiamo utilizzare questa forza netta per trovare l'accelerazione: \[ a = \frac{F_{\text{netta}}}{m} = \frac{6,2 \, \mathrm{N}}{5,00 \, \mathrm{kg}} = 1,24 \, \mathrm{m/s}^2 \] L'accelerazione del sasso nella direzione positiva dell'asse \( y \) è quindi \( 1,24 \, \mathrm{m/s}^2 \). Se l'astronauta avesse applicato una forza inferiore a quella del peso del sasso, il risultato sarebbe stato diverso. È un buon esempio di quanto sia importante esercitare la forza giusta per ottenere il movimento desiderato.