Равновесие на тела, свързани с въжета и макари – приложение на задачите от първия закон на Нютон и решения

1. Кутия с маса 5 kg е поставена върху наклонена равнина под ъгъл 30 ° . Кутията е поддържана от въже. Определете силата на опън (T) и нормалната сила (N)!

Равновесие на тела, свързани с въжета и макари – приложение на задачите по първия закон на Нютон и решения 1

Решение

Равновесие на тела, свързани с въжета и макари – приложение на задачите по първия закон на Нютон и решения 2ΣFx = 0

T – w sin 30 o = 0

T = w sin 30 °

T = (5 кг)(9.8 м/с² ) sin 30 °

Т = (49)(0.5)

T = 20 000 нютона

∑ F y = 0

N – w cos 30 o = 0

N = w cos 30 o

N = (49)(0.87)

N = 43 Нютона

[ирп]

2. Две тела с маса m1 = m2 = 2 kg, свързани с безмасов шнур върху макара без триене. Намерете силите на опън T1 и T2.

Равновесие на тела, свързани с въжета и макари – приложение на задачите по първия закон на Нютон и решения 3

Решение

Равновесие на тела, свързани с въжета и макари – приложение на задачите по първия закон на Нютон и решения 4

(a) Диаграма на свободното тяло за обект 1 (b) Диаграма на свободното тяло за обект 2

Приложете първия закон на Нютон към обект 1:

∑ F y = 0

T1 – w1 = 0

T 1 = w 1 = m 1 g = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 N

Приложете първия закон на Нютон към обект 2:

∑ F y = 0

T2 – w2 = 0

T² = w² = m² g = ( 2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 N

T1 = T2 = 19.6 N.

[ирп]

3. Предмет с тегло w A = 30 N и предмет с тегло w B = 40 N са свързани с леко въже, което преминава през макара без триене с пренебрежимо малка маса. Определете коефициента на максимално статично триене между w B и наклонена повърхност, ако системата е в покой.

Равновесие на тела, свързани с въжета и макари – приложение на задачите по първия закон на Нютон и решения 5

Решение

Равновесие на тела, свързани с въжета и макари – приложение на задачите по първия закон на Нютон и решения 6

(a) Диаграма на свободното тяло за обект w A (b) Диаграма на свободното тяло за обект w B

Приложете първия закон на Нютон към обект w A във вертикална (y) посока:

∑ F y = 0 (няма ускорение във вертикална посока)

T – w A = 0

T = w A = 30 Нютона

Приложете първия закон на Нютон към обект w B във вертикална (y) посока :

∑ F y = 0

N – w B cos 45 o = 0

N = w B cos 45 o = (40)(0.7) = 28 нютона

Приложете първия закон на Нютон към обект w B в хоризонтална (x) посока:

∑ F x = 0

Fk + wB sin 45 o – T = 0

μ s N + w B sin 45 o – T = 0

μ s (28) + (40)(0.7) – 30 = 0

μs (28) + 28 – 30 = 0

μs (28) = 30 – 28

μs (28) = 2

μs = 2 / 28

μs = 0.07

Коефициентът на максимално статично триене между w B и наклонената повърхност = 0.07.

[wpdm_package id='490']

  1. Частици в едномерно равновесие
  2. Частици в двуизмерно равновесие
  3. Равновесие на тела, свързани с въжета и макари
  4. Равновесие на телата върху наклонена равнина

Оставете коментар