مثال على تطبيق قوانين نيوتن على سطح مائل أملس (بدون احتكاك)

مثالان لتطبيق قوانين نيوتن على سطح مائل أملس (بدون احتكاك)

1. كتلة الكتلة 2 كجم، وتسارع الجاذبية الأرضية = 10 م/ث²²حدد (أ) القوة المحصلة التي تسرع الكتلة (ب) مقدار تسارع الكتلة.
مناقشة
معروف :
كتلة الكتلة (م) = 2 كجم
التسارع الناتج عن الجاذبية (g) = 10 م/ث²²
وزن الكتلة (w) = mg = (2)(10) = 20 نيوتن
w_x = w sin 30 = (20)(0,5) = 10 نيوتن
w_y = w cos 30 = (20)(0,5√3) = 10√3 نيوتن
الجواب:
(A) القوة المحصلة التي تسرع الكتلة
مستوى مائل أملس حيث يُفترض انعدام الاحتكاك. لذلك، فإن القوة المؤثرة على حركة الكتلة هي w فقط_x
(B) تسارع كبير للكتلة
مقدار تسارع الكتلة هو 5 م/ث²²، يكون اتجاه تسارع الكتلة نحو الأسفل.

2. يقع الجسم على سطح مائل أملس عديم الاحتكاك. كتلة الجسم 3 كجم، وتسارع الجاذبية الأرضية 10 م/ث².²حدد مقدار القوة F إذا كان (أ) الجسم ساكنًا، (ب) يتحرك الجسم لأسفل بتسارع 2 م/ث²² (ج) يتحرك الجسم لأعلى بتسارع ثابت قدره 2 م/ث²².
مناقشة
معروف :
كتلة الكتلة (م) = 3 كجم
التسارع الناتج عن الجاذبية (g) = 10 م/ث²²
وزن الكتلة (w) = mg = (3)(10) = 30 نيوتن
w_x = w sin 30 = (30)(0,5) = 15 نيوتن
w_y = w cos 30 = (30)(0,5√3) = 15√3 نيوتن
الجواب:
(أ) حدد قيمة F إذا كان الجسم في حالة سكون.
ينص قانون نيوتن الأول على أن الجسم يكون في حالة سكون إذا كانت محصلة القوى المؤثرة عليه تساوي صفرًا.
(ب) حدد قيمة F إذا تحرك الجسم لأسفل بتسارع 2 م/ث²²
(ج) حدد قيمة F إذا تحرك الجسم لأعلى بتسارع ثابت قدره 2 م/ث²²

[الإنجليزية: الحركة على مستوى مائل بدون قوة احتكاك ]