Решени задачи по законите за движение на Нютон – Сила на статичното и кинетичното триене
1. Предмет лежи върху хоризонтален под. Коефициентът на статично триене е 0.4 , а ускорението на гравитацията е 9.8 m/s² . Определете (а) максималната сила на статичното триене (б) минималната сила на F
Решение
Известни:
Маса (m) = 1 kg
Коефициентът на статично триене (μs ) = 0.4
Ускорението на гравитацията (g) = 9.8 m/ s²
Тегло (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² = 10 нютона
Нормална сила (N) = w = 10 нютона
Търси се:
(а) Максималната сила на статично триене (б) Минималната сила на F
решение:
(а) Максималната сила на статичното триене
f s = μ s N
fs = (0.4)(9.8 N) = 3.92 нютона
(б) Минималната сила на F
Ако върху обекта се прилага сила F, но обектът не се движи, тогава трябва да има сила на статично триене, упражнявана от пода върху обекта. Ако обектът започне да се движи, силата на статичното триене е превишена, трябва да има сила на кинетично триене. Обектът започва да се движи, ако F е по-голяма от максималната сила на статичното триене.
Така минималната сила F = максималната сила на статичното триене = 3.92 нютона.
[ирп]
2. Кутия с тегло 1 кг се дърпа по хоризонтална повърхност от сила F, така че кутията се движи с постоянна скорост. Ако коефициентът на кинетично триене е 0.1, определете големината на силата F! (g = 9.8 m/ s² )
Известни:
Коефициентът на кинетично триене ( μk ) = 0.1
Маса на кутията (m) = 1 kg
Ускорение на гравитацията (g) = 9.8 m/ s²
Тегло (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 нютона
Нормална сила (N) = w = 9.8 нютона
Търси се : Ж
решение:
Първият закон на Нютон гласи, че ако върху даден обект не действа сумарната сила, всеки обект продължава да бъде в състояние на покой или да се движи с постоянна скорост по права линия.
Така че, ако обектът се движи с постоянна скорост , не трябва да има нетна сила ( Σ F = 0) . Силата F се прилага върху обекта в правилната посока, така че силата на кинетичното триене се прилага върху обекта в лявата посока.
∑ F = 0
F – fk = 0
F = fk
Силата на кинетичното триене:
f k = μ k N = (0.1)(9.8 N) = 0.98 нютона
обектът се движи с постоянна скорост, F = f k = 0.98 нютона
[ирп]
3. Обект се плъзга надолу по наклонена равнина с постоянна скорост. Определете коефициента на кинетично триене ( μk ) . g = 9.8 m/ s²
Решение
w = тегло, wx = хоризонтален компонент на теглото, точки по наклона, wy = вертикален компонент на теглото, перпендикулярен на наклонената равнина, N = нормална сила, fk = сила на кинетичното триене.
Известни:
Маса (m) = 1 кг
Ускорение на гравитацията (g) = 9.8 m/ s²
тегло (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 нютона
w x = w sin 30 o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 нютона
w y = w cos 30 o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 нютона
Нормална сила (N) = w y = 4.9 √ 3 нютона
Търси се : коефициент на кинетично триене ( μk )
решение:
Обект се плъзга надолу по наклонена равнина с постоянна скорост, така че сумата на силата е 0.
∑ F = 0
wx – fk = 0
wx = fk
wx = μkN
5 = μk ( 5 √ 3 )
μk = 5 / 5 √ 3
μk = 1 / √ 3
μk = 0.58
[ирп]
[wpdm_package id='472']
- Маса и тегло
- Нормална сила
- Вторият закон за движението на Нютон
- Сила на триене
- Движение по хоризонтална повърхност без сила на триене
- Движение на две тела с еднакво ускорение върху неравна хоризонтална повърхност със сила на триене
- Движение по наклонена равнина без сила на триене
- Движение по неравна наклонена равнина със сила на триене
- Движение в асансьор
- Движение на тела, свързани с въжета и макари
- Две тела с еднаква величина на ускорението
- Заобляне на плоска крива – динамика на кръговото движение
- Заобикаляне на наклонена крива – динамика на кръговото движение
- Равномерно движение в хоризонтален кръг
- Центростремителна сила при равномерно кръгово движение
