Problema 6.2.1
Un bambino della massa m=25Kg è seduto su un cavallo di una giostra. Se il cavallo dista dall’asse 3,0m e la giostra descrive 3 giri al minuto a velocità costante, calcolare la forza apparente che agisce sul bambino.
Rispetto ad un osservatore esterno (sistema inerziale) il bambino sul cavallo si muove di moto circolare uniforme con frequenza 3 giri/minuto e, trovandosi alla distanza R=3.0m dall’asse di rotazione, è soggetto alla forza centripeta F=mω2R.
Nel sistema di riferimento solidale con la giostra il bambino risente della forza apparente (forza centrifuga) F=mω2R, diretta lungo il raggio e verso l’esterno.
Ricordando che ω=2πf ed F=4π2f2mR si ha:
f=3/60=0,05s-1
F=4×3,142x0,052x25x3,0=7,4N
La forza recepita dal bambino vale F=7,4N.