Voorbeeld van wrywingskragvrae

6 Voorbeelde van Wrywingskragvrae

1. 'n Blok met 'n massa van 1 kg is in rus op 'n growwe, plat oppervlak. Die statiese wrywingskoëffisiënt is 0,4 en die versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/s.²Bepaal (a) die grootte van die statiese wrywingskrag (b) die minimum trekkrag F sodat die blok begin beweeg!
Bespreking
Is bekend :
Gevra :
(a) Die grootte van die statiese wrywingskrag (b) Die grootte van die minimum trekkrag (F)
Jawab :
(A) Die grootte van die statiese wrywingskrag (f_s)
(B) Minimum trekkrag (F)
As 'n voorwerp met 'n krag F getrek word, maar die voorwerp is steeds in rus, dan werk statiese wrywing op die voorwerp in. As 'n voorwerp met 'n krag F getrek word en die voorwerp beweeg reeds, dan werk kinetiese wrywing op die voorwerp in. Statiese wrywing inhibeer die beweging van die voorwerp en soos in die prentjie getoon, is die rigting van die statiese wrywing teenoor die rigting van die trekkrag (F). Wanneer die trekkrag (F) dieselfde grootte as die statiese wrywingskrag het, dan sal die voorwerp beweeg (die voorwerp bly in rus). Die voorwerp begin beweeg wanneer die trekkrag groter is as die statiese wrywingskrag.
So die minimum trekkrag (F) vir die blok om te begin beweeg is 4 Newton.

2. 'n Blok met 'n massa van 1 kg wat op 'n growwe, plat oppervlak geplaas word, word met 'n krag F getrek op so 'n manier dat die blok in 'n reguit lyn teen 'n konstante spoed beweeg. As die kinetiese wrywingskoëffisiënt 0,1 is. Bepaal die grootte van die trekkrag F! (g = 10 m/s).²)  
Bespreking
Is bekend :
Gevra : F
Jawab :
'n Blok wat in 'n reguit lyn teen 'n konstante spoed beweeg = 'n blok wat teen 'n konstante spoed beweeg = 'n blok wat sonder versnelling beweeg. Newton se Eerste Wet bepaal dat as die resulterende krag wat op 'n voorwerp inwerk = 0, dan is die voorwerp in rus of beweeg teen 'n konstante spoed.
Die blok beweeg teen 'n konstante spoed, daarom is die resulterende krag wat op die blok inwerk = 0. Vir die resulterende krag om = 0 te wees, moet daar, benewens die trekkrag F na regs, 'n krag wees wat dieselfde grootte as F het, maar na links gerig is. Die betrokke krag is die kinetiese wrywingskrag, die kinetiese wrywingskrag wat op die blok inwerk wanneer die voorwerp beweeg. Wiskundig:
Omdat die voorwerp in 'n reguit lyn teen 'n konstante tempo beweeg, is die grootte van die trekkrag F = f_s = 1 Newton

3. 'n Boks met 'n massa van 1 kg gly teen 'n konstante spoed af op 'n growwe skuinsvlak. Bepaal die kinetiese wrywingskoëffisiënt… (g = 10 m/s²)
Bespreking

Onderskrif:
w = swaartekrag, w_x = komponent van swaartekrag parallel aan die oppervlak van die skuinsvlak, w_y = komponent van die swaartekrag loodreg op die skuinsvlak, N = normaalkrag, f_k = kinetiese wrywingskrag.

Jawab :
Die boks gly teen 'n konstante spoed af, daarom is die resulterende krag = 0. Die boks beweeg op die oppervlak van 'n skuins vlak, waar daar op die oppervlak van die skuins vlak 'n krag w is._x en f_kHierdie twee kragte het dieselfde grootte maar teenoorgestelde rigtings, dus is die resulterende krag = 0.

[Afrikaans: Krag van statiese en kinetiese wrywing – probleme en oplossings ]

4. As die massa van die voorwerp 4 kg is, is die hellingshoek 30^o en gravitasieversnelling van 10 ms^-2 Die voorwerp sal steeds gly. Die maksimum waarde van die wrywingskoëffisiënt tussen die voorwerp en die skuinsvlak is…
Bespreking
Dit is bekend dat:
m = 4 kg, g = 10 m/s²
Gevra: maksimum wrywingskoëffisiënt?
Antwoord:
Die statiese wrywingskoëffisiënt is groter as die kinetiese wrywingskoëffisiënt, daarom word met die maksimum wrywingskoëffisiënt die maksimum statiese wrywingskoëffisiënt bedoel.
Voorwerpe beweeg nie in die vertikale rigting nie:
Vervang f_s in vergelyking 1 met f_s in vergelyking 2.
5. As 'n voorwerp op 'n growwe oppervlak geplaas word en dan met 'n krag getrek word, sal 'n teenoorgestelde krag, wrywing genoem, voorkom. Die grootte van hierdie wrywingskrag hang af van...
A. ruheid van die wrywingsoppervlak
B. die grootte van die normaalkrag
C. ruheid van die wrywingsoppervlaktes en die grootte van die normaalkrag
D. die massa van die voorwerp wat getrek word
E. die grootte van die krag wat die voorwerp aantrek
Bespreking
Statiese wrywing tree op wanneer 'n voorwerp getrek word, maar nog nie beweeg nie. Kinetiese wrywing tree op wanneer 'n voorwerp beweeg.
As die voorwerp op 'n plat vlak is, dan is N = w = mg
As die voorwerp op 'n skuins vlak is, dan is N = w_y = w cos theta (vgl. voorbeeldprobleem 1)
Beskrywing: f_s = statiese wrywingskrag, f_k = kinetiese wrywingskrag, N = normaalkrag, w = swaartekrag = massa van voorwerp, g = versnelling as gevolg van swaartekrag.
As die probleem na 'n rowwe, plat oppervlak verwys, dan hang die grootte van die wrywingskrag af van die oppervlakruheid (wrywingskoëffisiënt) en die normaalkrag (N).
Die korrekte antwoord is C.

6. Die grootte van die wrywingskrag op 'n voorwerp wat op 'n skuins vlak beweeg, hang af van...
A. gewig van die voorwerp en spoed van die voorwerp
B. die hellingshoek van die vlak tot die horisontale vlak en die spoed van die voorwerp
C. normaalkrag en oppervlakruheid van die voorwerp
D. gewig van die voorwerp en die hellingshoek van die vlak tot die horisontale vlak
E. oppervlakruheid van die vlak en spoed van die voorwerp
Bespreking
Die formule vir maksimum statiese wrywingskrag op 'n skuins vlak:
Die korrekte antwoord is C.
Terwyl die wrywingskoëffisiënt slegs afhang van die hellingshoek tot die horisontaal (theta).