Движение по грубо наклонена равнина със сила на триене – приложение на задачите по закона за движение на Нютон и решения

1. Масата на обекта = 2 kg, ускорението на гравитацията = 9.8 m/s² , коефициентът на статично триене = 0.2, коефициентът на кинетично триене = 0.1. Обектът в покой ли е или се ускорява? Ако обектът е ускорен, намерете (а) сумарната сила (б) големината и посоката на ускорението на кутията!

Движение по неравна наклонена равнина със сила на триене - приложение на закона за движението на Нютон, задачи и решения 1

Решение

Движение по неравна наклонена равнина със сила на триене - приложение на закона за движението на Нютон, задачи и решения 2

Известни:

Маса (m) = 2 кг

Ускорение на гравитацията (g) = 9.8 m/ s²

Коефициент на статично триене ( μs ) = 0.2

Коефициент на кинетично триене ( μk ) = 0.1

Тегло (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 нютона

Хоризонталният компонент на тежестта (w x ) = w sin 30 o = (19.6)(0.5) = 9.8 нютона

Вертикалният компонент на теглото (wy ) = wcos30o = ( 19.6)(0.5√3) = 9.8√3 нютона

Нормалната сила (N) = w y = 9.8√3 нютона

Сила на статично триене (f√s ) = (0.2)(9.8√3) = 1.96√3 Нютон = 3.39 Нютон

Сила на кинетичното триене (fk ) = (0.1)(9.8√3) = 0.98√3 Нютон = 1.69 Нютон

решение:

Обектът е в покой, ако wx < fs , обектът се движи надолу, ако wx > fs.

w x = 9.8 нютона и f s = 3.39 нютона.

(а) нетната сила

∑ F = w x – f k = 9.8 – 1.69 = 8.11 нютона

(б) големина и посока на ускорението

∑ F = mA

8.11 = (2) а

а = 4.05

Големина на ускорението = 4.05 m/s² и посока на ускорението = надолу.

[ирп]

2. Масата на обекта = 4 kg, ускорението на гравитацията = 9,8 m/s² . Коефициент на кинетично триене = 0.2 и коефициент на статично триене = 0.4. Големината на силата F = 40 нютона. Обектът е в покой или се плъзга надолу? Ако обектът се плъзга надолу, намерете (а) сумарната сила (б) големината и посоката на ускорението!

Движение по неравна наклонена равнина със сила на триене - приложение на закона за движението на Нютон, задачи и решения 3

Решение

Движение по неравна наклонена равнина със сила на триене - приложение на закона за движението на Нютон, задачи и решения 4

Известни:

Маса (m) = 4 кг

Ускорение на гравитацията (g) = 9.8 m/ s²

Коефициентът на статично триене ( μs ) = 0.4

Коефициентът на кинетично триене ( μk ) = 0.2

Тегло (w) = mg = (4)(9.8) = 39.2 нютона

Хоризонталният компонент на тежестта (w x ) = w sin 30 o = (39.2)(0.5) = 19.6 нютона

Вертикалният компонент на теглото (wy ) = wcos30o = ( 392)(0..5√3) = 19.6√3 нютона

Нормалната сила (N) = w y = 19.6√3 Нютона = 33.95 Нютона

статичната сила на триене (f s ) = μ s N = (0,4)(33.95) = 13.58 нютона

Кинетичната сила на триене (fk ) = μkN = ( 0.2 )(33.95) = 6.79 нютона

F = 40 нютона

решение:

Обектът се плъзга надолу, ако F < wx + fs . Обектът се плъзга нагоре, ако F > wx + fs.

F = 40 нютона, w x = 19.6 нютона и f s = 13.58 нютона.

F е по-голямо от wx + fs , така че обектът се плъзга нагоре.

(а) Нетната сила

∑ F = F – w x – f k = 40 – 19.6 – 6.79 = 13.61 нютона

(б) Големината и посоката на ускорението

∑ F = mA

6.4 = (4) а

а = 1.6

Големината на ускорението е 1.6 m/s² , а посоката на ускорението е нагоре.

[ирп]

[wpdm_package id='481']

  1. Маса и тегло
  2. Нормална сила
  3. Вторият закон за движението на Нютон
  4. Сила на триене
  5. Движение по хоризонтална повърхност без сила на триене
  6. Движението на две тела с еднакво ускорение върху неравна хоризонтална повърхност под действието на силата на триене
  7. Движение по наклонена равнина без сила на триене
  8. Движение по неравна наклонена равнина със сила на триене
  9. Движение в асансьор
  10. Движението на телата е свързано с въжета и макари
  11. Две тела с еднаква величина на ускорението
  12. Заобляне на плоска крива – динамика на кръговото движение
  13. Заобикаляне на наклонена крива – динамика на кръговото движение
  14. Равномерно движение в хоризонтален кръг
  15. Центростремителна сила при равномерно кръгово движение

Оставете коментар