የኒውተንን ህጎች በሻካራ አቅጣጫ ላይ የመተግበር ምሳሌ (ግጭት አለ)

የኒውተንን ህጎች ለሻካራ አዝማሚያ ላላቸው ፕላኖች የመተግበር 2 ምሳሌዎች (ግጭት አለ)

1. የብሎኩ ክብደት 2 ኪ.ግ ነው፣ በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት = 10 ሜ/ሰ²የስታቲክ እና የኪነቲክ ግጭት ኮፊሸንት 0,2 እና 0,1 ነው። ብሎኩ አሁንም ነው ወይስ እየተንቀሳቀሰ ነው? ብሎኩ እየተንቀሳቀሰ ከሆነ (ሀ) ብሎኩን የሚያፋጥነውን ውጤት ያለው ኃይል (ለ) የብሎኩን ፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ ይወስኑ!
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
ክብደት (ሜ) = 2 ኪ.ግ.
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²
የማይንቀሳቀስ የግጭት ኮፊሸንት = 0,2
የማይንቀሳቀስ የግጭት ኮፊሸንት = 0,1
የብሎክ ክብደት (w) = mg = (2)(10) = 20 ኒውተን
w_x = w ኃጢአት 30^o = (20)(0,5) = 10 ኒውተን
w_y = w cos 30^o = (20)(0,5√3) = 10√3 ኒውተን
መደበኛ ኃይል (N) = w_y = 10√3 ኒውተን
የማይንቀሳቀስ የግጭት ኃይል (ረ)_s) = (0,2)(10√3) = 2√3 ኒውተን
የኪነቲክ ግጭት ኃይል (ረ)_k) = (0,1)(10√3) = √3 ኒውተን
ተጠይቋል ፦ ብሎኩ አሁንም ነው ወይስ እየተንቀሳቀሰ ነው? እየተንቀሳቀሰ ከሆነ፣ ብሎኩን የሚያፋጥነውን ውጤት የሚፈጥረውን ኃይል እና የብሎኩን ፍጥነት የሚወስን!

ጃዋር :
ብሎኩ እረፍት ላይ ከሆነ w_x < f_s, ብሎኩ የሚንቀሳቀሰው ወ ከሆነ_x > ኤፍ_sምክንያቱም ወ_x = 10 ኒውተን እና ኤፍ_s = 2√3 ኒውተንስ፣ ስለዚህ ብሎኩ ወደ ታች እንደሚንቀሳቀስ ደመደመ።
(ሀ) ብሎኩን የሚያፋጥነው የሚያስከትለው ኃይል
ብሎኩ ሲንቀሳቀስ፣ በብሎኩ ላይ የሚሠራው የክርክር ኃይል የኪነቲክ ግጭት ኃይል ነው (f)_k).
(ለ) የብሎኩ ፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ
የብሎኩ የፍጥነት መጠን 4,15 ሜ/ሰ² እና የብሎኩ ፍጥነት አቅጣጫ ወደ ታች ነው።

2. የብሎኩ ክብደት 4 ኪ.ግ ነው፣ በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ሜ/ሰ²የስታቲክ እና የኪነቲክ ግጭት ኮፊሸንቶች 0,4 እና 0,2 ናቸው። የ F ኃይል መጠን 40 ከሆነ ኒውተን፣ ብሎኩ አሁንም ነው ወይስ እየተንቀሳቀሰ ነው? ብሎኩ እየተንቀሳቀሰ ከሆነ (ሀ) ብሎኩን የሚያፋጥነውን ውጤት ያለው ኃይል (ለ) የብሎኩን ፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ ይወስኑ!
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
ክብደት (ሜ) = 4 ኪ.ግ.
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²
የማይንቀሳቀስ የግጭት ኮፊሸንት = 0,4
የማይንቀሳቀስ የግጭት ኮፊሸንት = 0,2
የብሎክ ክብደት (w) = mg = (4)(10) = 40 ኒውተን
w_x = w ኃጢአት 30^o = (40)(0,5) = 20 ኒውተን
w_y = w cos 30^o = (40)(0,5√3) = 20√3 ኒውተን
መደበኛ ኃይል (N) = w_y = 20√3 ኒውተን
የማይንቀሳቀስ የግጭት ኃይል (ረ)_s) = (0,4)(20√3) = 8√3 ኒውተን
የኪነቲክ ግጭት ኃይል (ረ)_k) = (0,2)(20√3) = 4√3 ኒውተን
ረ = 40 ኒውተን
ተጠይቋል ፦ ብሎኩ አሁንም ነው ወይስ እየተንቀሳቀሰ ነው? እየተንቀሳቀሰ ከሆነ፣ ብሎኩን የሚያፋጥነውን ውጤት የሚፈጥረውን ኃይል እና የብሎኩን ፍጥነት የሚወስን!
ጃዋር :
ረ < w ከሆነ ብሎኩ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል_x + ረ_s. ኤፍ > ወ ከሆነ ብሎኩ ወደ ላይ ይንቀሳቀሳል_x + ረ_s. ረ = 40 ኒውተን፣ ወ_x = 20 ኒውተን እና ኤፍ_s = 8√3 = 13,6 ኒውተንስ፣ ስለዚህ ኤፍ ከ w ስለሚበልጥ ብሎኩ ወደ ላይ እንደሚንቀሳቀስ ደምድሟል_x + ረ_s.
(ሀ) ብሎኩን የሚያፋጥነው የሚያስከትለው ኃይል
ብሎኩ ሲንቀሳቀስ፣ በብሎኩ ላይ የሚሠራው የክርክር ኃይል የኪነቲክ ግጭት ኃይል ነው (f)_k).
(ለ) የብሎኩ ፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ
የብሎኩ የፍጥነት መጠን 1,6 ሜ/ሰ² እና የብሎኩ ፍጥነት አቅጣጫ ወደ ላይ ነው።

[እንግሊዝኛ ፥ በግጭት ኃይል ሻካራ በሆነው አውሮፕላን ላይ የሚደረግ እንቅስቃሴ]