ስለ ፍርግርግ ኃይል እኩልታ 3 ጥያቄዎች
1. ብሎክ ሀ 3 ኪ.ግ በጠረጴዛው ላይ ይቀመጣል እና ከዚያም እንደሚታየው ከድንጋይ ጋር የተገናኘ ገመድ B = 2 ኪ.ግ በፑሊ በኩል ይታሰራል። የፑሊዎቹ ክብደት እና ግጭት ችላ ተብለዋል። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት g = 10 ሜ/ሰ 2። የስርዓቱን ፍጥነት እና በገመዱ ውስጥ ያለውን ውጥረት ይወስኑ
ሀ) ለስላሳ ጠረጴዛ
ለ) የኪነቲክ ግጭት 0.4 የሆነ ኮፊሸንት ያለው ሻካራ ሰንጠረዥ
የሚታወቅ፦
የብሎክ A ( mA ) ክብደት = 3 ኪ.ግ
የድንጋይ ክብደት B (ሜ ) B = 2 ኪ.ግ
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
የብሎክ A (w A ) ክብደት = mg = (3)(10) = 30 ኒውተን
የድንጋይ ክብደት B (w B ) = mg = (2)(10) = 20 ኒውተን
የሚፈለግ ፡ የስርዓቱ ፍጥነት (ሀ) እና በገመዱ ውስጥ ያለው ውጥረት (ቲ)
መፍትሄ፡
ሀ) ለስላሳ ጠረጴዛ
የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ቀመር በመጠቀም የስርዓቱን ፍጥነት ማስላት፡
ΣF = ma
w B = (m A + m B ) a
20 = (3 + 2) ሀ
20 = 5 ሀ
a = 20 / 5 = 4 ሜ/ሰ 2
በገመዱ ውስጥ ያለውን ውጥረት ቀመር በመጠቀም በገመዱ ውስጥ ያለውን ውጥረት አስላ፡
በብሎክ ኤ ላይ ባለው ገመድ ላይ ያለው ውጥረት፡
ΣF = m A a
ቲ = m A a = (3)(4) = 12 ኒውተን
በብሎክ B ላይ ባለው ገመድ ላይ ያለው ውጥረት፡
ΣF = m B a
ወ ቢ – ቲ = (2)(4)
20 – ቲ = 8
ቲ = 20 – 8 = 12 ኒውተን
ለ) የኪነቲክ ግጭት 0.4 የሆነ ኮፊሸንት ያለው ሻካራ ሰንጠረዥ
የኪነቲክ ግጭት ኃይል፡
F k = µ k N = (0,4)(30) = 12 ኒውተን
የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ቀመር በመጠቀም የስርዓቱን ፍጥነት ማስላት፡
ΣF = ma
w B – f k = (m A + m B ) a
20 – 12 = (3 + 2) ሀ
8 = 5 ሀ
a = 8 / 5 = 1,6 ሜ/ሰ 2
በገመዱ ውስጥ ያለውን ውጥረት ቀመር በመጠቀም በገመዱ ውስጥ ያለውን ውጥረት አስላ፡
በብሎክ ኤ ላይ ባለው ገመድ ላይ ያለው ውጥረት፡
ΣF = m A a
ቲ – fk = m A a
ቲ – 12 = (3)(1,6)
ቲ – 12 = 4,8
ቲ = 4,8 + 12 = 16,8 ኒውተን
በብሎክ B ላይ ባለው ገመድ ላይ ያለው ውጥረት፡
ΣF = m B a
ወ ቢ – ቲ = (2)(1,6)
20 – ቲ = 3,2
ቲ = 20 – 3,2 = 16,8 ኒውተን
2. 10 ኪ.ግ ክብደት ያለው ነገር በአግድም አውሮፕላን ውስጥ ነው። የስታቲክ ግጭት ኮፊሸንት 0.4 ሲሆን የኪኔቲክ ግጭት ኮፊሸንት 0.35 ነው። ግ = 10 ሜ/ሰ 2። አንድ ነገር 25 N የሆነ ቋሚ አግድም ኃይል ከተሰጠ፣ በእቃው ላይ የሚሠራው የግጭት ኃይል መጠን…
የሚታወቅ፦
የእቃው ክብደት (ሜ) = 10 ኪ.ግ.
የስታቲክ ግጭት ኮፊሸንት (µ s ) = 0.4
የኪነቲክ ግጭት ኮፊሸንት (µk) = 0.35
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
አግድም ኃይል (F) = 25 N
የነገሩ ስበት (w) = mg = (10)(10) = 100 ኒውተን
መደበኛ ኃይል (N) = w = 100 ኒውተን
የሚፈለግ ፡ የማይንቀሳቀስ ግጭት መጠን (fs ) እና ኪኔቲክ (f k )
መፍትሄ፡
የማይንቀሳቀስ ግጭት ኃይል::
f s = µ s N = (0,4) (100) = 40 ኒውተን
የኪኔቲክ ግጭት ኃይል፡
f k = µ k N = (0,35)(100) = 35 ኒውተን
የአግድም ኃይሉ 25 ኒውተን ብቻ ስለሆነ እቃዎችን ማንቀሳቀስ አይችልም።
3. በስዕሉ ውስጥ ያሉት የብሎኮች A እና B ብዛት በቅደም ተከተል 10 ኪ.ግ እና 5 ኪ.ግ ነው። በብሎክ A እና በፕላኑ መካከል ያለው የግጭት መጠን 0.2 ነው። ብሎክ A እንዳይንቀሳቀስ ለመከላከል፣ የሚያስፈልገው ዝቅተኛው የብሎክ C ክብደት…
የሚታወቅ፦
የብሎክ A ( mA ) ክብደት = 10 ኪ.ግ
የብሎክ B ( ሜ ) ክብደት = 5 ኪ.ግ
የብሎክ A የማይንቀሳቀስ ግጭት ኮፊሸንት (µ s ) = 0,2
የስበት ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
የብሎክ ክብደት A (w A ) = m A g = (10)(10) = 100 ኒውተን
የብሎክ ክብደት B (w B ) = m B g = (5)(10) = 50 ኒውተን
የማይንቀሳቀስ ግጭት (fs ) = µs N = (0,2)(w A + w C ) = (0,2)(100 + w C ) = 20 + 0,2 w C
ተጠይቋል ፡ ስርዓቱን ለማረፍ የብሎክ ሲ ክብደት
መልስ፡
ስርዓቱ እረፍት ላይ ስለሆነ የኒውተን የመጀመሪያ ህግ ቀመር ጥቅም ላይ ይውላል፡
ΣF = 0
ወ B – fs = 0
50 – (20 + 0,2 ወ ሴ ) = 0
50 – 20 – 0,2 ወ ሐ = 0
30 – 0,2 ዋት ሐ = 0
30 = 0,2 ዋት ሴ
w C = 30 / 0,2 = 300 / 2 = 150 ኒውተን
የብሎክ C ክብደት = 150 / 10 = 15 ኪ.ግ
