Рашэнні задач па законах руху Ньютана – сіла статычнага і кінетычнага трэння
1. Аб'ект ляжыць на гарызантальнай падлозе. Каэфіцыент статычнага трэння роўны 0.4 , а паскарэнне свабоднага падзення — 9.8 м/с² . Вызначце (а) максімальную сілу статычнага трэння (б) мінімальную сілу F
Рашэнне
Вядома:
Маса (м) = 1 кг
Каэфіцыент статычнага трэння (μs ) = 0.4
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 9.8 м/ с²
Вага (w) = mg = (1 кг)(10 м/с² ) = 10 кг м/с² = 10 ньютана
Нармальная сіла (Н) = w = 10 ньютана
Шукаецца:
(a) Максімальная сіла статычнага трэння (b) Мінімальная сіла F
Рашэнне:
(а) Максімальная сіла статычнага трэння
f s = μ s N
f s = (0.4)(9.8 Н) = 3.92 ньютана
(b) Мінімальная сіла F
Калі на аб'ект дзейнічае сіла F, але аб'ект не рухаецца, значыць, павінна існаваць сіла статычнага трэння, якая аказваецца падлогай на аб'ект. Калі аб'ект пачне рухацца, і сіла статычнага трэння будзе перавышана, павінна існаваць сіла кінетычнага трэння. Аб'ект пачне рухацца, калі F большая за максімальную сілу статычнага трэння.
Такім чынам, мінімальная сіла F = максімальная сіла статычнага трэння = 3.92 ньютана.
[ірп]
2. Скрынку масай 1 кг цягне па гарызантальнай паверхні сілай F, таму скрынка рухаецца з пастаяннай хуткасцю. Калі каэфіцыент кінетычнага трэння роўны 0.1, вызначце велічыню сілы F! (g = 9.8 м/ с² )
Вядома:
Кінетычны каэфіцыент трэння ( μk ) = 0.1
Маса скрынкі (м) = 1 кг
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 9.8 м/ с²
Вага (w) = mg = (1 кг)(9.8 м/с² ) = 9.8 кг м/с² = 9.8 ньютана
Нармальная сіла (Н) = w = 9.8 ньютана
Шукаецца : Ж
Рашэнне:
Першы закон Ньютана сцвярджае, што калі на аб'ект не дзейнічае ніякая сумарная сіла, то кожны аб'ект працягвае знаходзіцца ў стане спакою, або рухаецца з пастаяннай хуткасцю па прамой лініі.
Такім чынам, калі аб'ект рухаецца з пастаяннай хуткасцю , то не павінна быць ніякай рэзультуючай сілы ( Σ F = 0) . Сіла F дзейнічае на аб'ект у правільным кірунку, таму сіла кінетычнага трэння дзейнічае на аб'ект у левым кірунку.
∑ F = 0
F – fk = 0
F = fk
Сіла кінетычнага трэння:
f k = μ k N = (0.1)(9.8 Н) = 0.98 Ньютана
аб'ект рухаецца з пастаяннай хуткасцю, F = f k = 0.98 ньютана
[ірп]
3. Аб'ект слізгае па нахільнай плоскасці з пастаяннай хуткасцю. Вызначце кінетычны каэфіцыент трэння ( μk ) . g = 9.8 м/ с²
Рашэнне
w = вага, wx = гарызантальная складнік вагі, кропкі ўздоўж нахільнай плоскасці, wy = вертыкальная складнік вагі, перпендыкулярная да нахільнай плоскасці, N = нармальная сіла, fk = сіла кінетычнага трэння.
Вядома:
Маса (м) = 1 кг
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 9.8 м/ с²
вага (w) = mg = (1 кг)(9.8 м/с² ) = 9.8 кг м/с² = 9.8 ньютана
w x = w sin 30 o = (9.8 Н)(0.5) = 4.9 ньютана
w y = w cos 30 o = (9.8 Н)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 Ньютана
Нармальная сіла (Н) = w y = 4.9 √ 3 ньютана
Шукаецца : кінетычны каэфіцыент трэння ( μk )
Рашэнне:
Аб'ект слізгае ўніз па нахільнай плоскасці з пастаяннай хуткасцю, так што рэзультуючая сіла роўная 0.
∑ F = 0
wx – fk = 0
wx = fk
w x = μ k N
5 = μk ( 5 √ 3 )
μk = 5 / 5 √ 3
μk = 1 / √ 3
μk = 0.58
[ірп]
[wpdm_package id='472′]
- Маса і вага
- Нармальная сіла
- Другі закон руху Ньютана
- Сіла трэння
- Рух па гарызантальнай паверхні без сілы трэння
- Рух двух цел з аднолькавым паскарэннем па няроўнай гарызантальнай паверхні з сілай трэння
- Рух па нахіленай плоскасці без сілы трэння
- Рух па шурпатай нахільнай плоскасці з сілай трэння
- Рух у ліфце
- Рух целаў, злучаных шнурамі і шківамі
- Два целы з аднолькавай велічынёй паскарэння
- Акругленне плоскай крывой – дынаміка кругавога руху
- Акругленне нахільнай крывой – дынаміка кругавога руху
- Раўнамерны рух па гарызантальнай акружнасці
- Цэнтрацэнтрычная сіла пры раўнамерным кругавым руху
