Forza di l'attritu staticu è cineticu - prublemi è suluzioni

Prublemi risolti in e lege di u muvimentu di Newton - Forza di l'attritu staticu è cineticu

1. Un ughjettu riposa nantu à un pianu urizzuntale. U coefficientu di attritu staticu hè 0.4 e accelerazione di a gravità hè 9.8 m/s²Determinate (a) A forza massima di l'attritu staticu (b) A forza minima di F 

Vergogna à tè

Cunnisciutu:

Missa (m) = 1 kg

U coefficientu di attritu staticu (μ_s) = 0.4

L'accelerazione di gravità (g) = 9.8 m/s²

Peso (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Newtoni

Forza nurmale (N) = w = 10 Newton

Cercatu:

(A) A forza massima di attritu staticu (b) U forza minima di F

Soluzione:

(A) A forza massima di attritu staticu

f_s = μ_s N

f_s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Newton

(b) U forza minima di F

Sè a forza F hè esercitata nantu à l'ughjettu ma l'ughjettu ùn hè micca mossu, dunque ci deve esse a forza di attritu staticu esercitata da u pianu nantu à l'ughjettu. Sè l'ughjettu cumencia à movesi, a forza di l'attritu staticu hè superata, ci deve esse a forza di l'attritu cineticu. L'ughjettu cumencia à movesi sè F hè più grande di a forza massima di l'attritu staticu.

Cusì a forza minima di F = forza massima di l'attritu staticu = 3.92 Newtoni.

2. Una scatula di 1 kg hè tirata longu una superficia urizzuntale da una forza F, dunque a scatula si move à una velocità costante. Sè u coefficientu di attritu cineticu hè 0.1, determinate a magnitudine di a forza F! (g = 9.8 m/s²)

Cunnisciutu:

U coefficientu di attritu cineticu (μ_k) = 0.1

Massa di a scatula (m) = 1 kg

Accelerazione di gravità (g) = 9.8 m/s²

Pesu (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtoni

Forza nurmale (N) = w = 9.8 Newton

Wanted : F

Soluzione:

A prima lege di Newton afferma chì s'è nisuna forza netta ùn agisce nantu à un ughjettu, ogni ughjettu cuntinueghja in u so statu di riposu, o velocità custante in linea retta.

Cusì, se l'ughjettu si move à un velocità constante, ùn ci deve esse nisuna forza netta (ΣF = 0)A forza F hè esercitata nantu à l'ughjettu in a direzzione dritta in modu chì a forza di l'attritu cineticu hè esercitata nantu à l'ughjettu in a direzzione manca.

∑F = 0

F-f_k = 0

F = f_k

A forza di attritu cineticu:

f_k = μ_k N = (0.1)(9.8 N) = 0.98 Newtoni

l'ughjettu si move cù una velocità costante, F = f_k = 0.98 Newtoni

3. Un oggettu scivola in giù per un pianu inclinatu cù velocità costante. Determina u coefficientu di attritu cineticu (μ_k). g = 9.8 m/s²

Vergogna à tè

w = pesu, w_x = cumpunente urizzuntale di u pesu, punti longu à l'inclinazione, w_y = cumpunente verticale di u pesu, perpendiculare à u pianu inclinatu, N = forza nurmale, f_k = a forza di attritu cineticu.

Cunnisciutu:

Massa (m) = 1 kg

Accelerazione di gravità (g) = 9.8 m/s²

pesu (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtoni

w_x = w sin 30^o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 Newtoni

w_y = w cos 30^o = (9.8 N)(0.5)√3 = 4.9√3 Newton

Forza nurmale (N) = w_y = 4.9√3 Newton

Cercatu: coefficiente di attritu cineticu (μ_k)

Soluzione:

Un ughjettu scivola longu un pianu inclinatu cù una velocità costante in modu chì a forza netta = 0.

∑F = 0

w_x - f_k = 0

w_x = f_k

w_x = μ_k N

5 = μ_k (5√3)

μ_k = 5/ 5√3

μ_k = 1/√3

μ_k = 0.58

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