Bevægelse på det skrånende plan uden friktionskraft – anvendelse af Newtons bevægelseslov, problemer og løsninger

1. Kassens masse = 2 kg, tyngdeaccelerationen = 9.8 m/s² ^. Find (a) den nettokraft, der accelererer kassen nedad, (b) størrelsen af ​​kassens acceleration.

Løsning

Kendt:

Masse (m) = 2 kg

Tyngdeacceleration (g) = 9.8 m/ ^s²

Vægt (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newton

w _x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newton

w _y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newton

opløsning:

(a) Nettokraften ce , der accelererer kassen

Det skrå plan er glat, så der er ingen friktionskraft. Den eneste kraft, der virker på objektet, er _wx.

∑ F = w _x

∑ F = 9.8 Newton

(b) accelerationens størrelse

∑ F = ma

9.8 = (2) a

a = 9.8/2

a = 4.9 m/ ^s²

Accelerationens størrelse er 4.9 m/s² ^, og accelerationens retning er nedadgående.

[irp]

2. Det skrånende plan er glat, så der er ingen friktionskraft . Objektets masse er 3 kg, og tyngdeaccelerationen er 9.8 m/s² ^. Bestem størrelsen af ​​kraften F, hvis (a) objektet er i hvile (b) objektet bevæger sig nedad med en konstant acceleration på 2 m/s² ⁽ c) objektet bevæger sig opad med en konstant acceleration på 2 m/ ^s².

Løsning

Kendt:

Masse (m) = 3 kg

Tyngdeacceleration (g) = 9.8 m/ ^s²

Vægt (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Newton

w _x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newton

w _y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Newton

opløsning:

(a) Størrelsen af ​​kraften F, hvis et objekt er i ro

Newtons første bevægelseslov siger, at hvis et objekt er i hvile, er den nettokraft, der virker på objektet, nul.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = b _x

F = 14.7 Newton

(b) Størrelsen af ​​kraften F, hvis et objekt bevæger sig nedad med en konstant hastighed på 2 m/ ^s²

∑ F = ma

w _x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 Newton

(c) Størrelsen af ​​kraften F, hvis et objekt bevæger sig opad med en konstant hastighed på 2 m/ ^s²

∑ F = ma

F – w _x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 Newton

[irp]

[wpdm_package id='479′]

1. Masse og vægt
2. Normal kraft
3. Newtons anden bevægelseslov
4. Friktionskraft
5. Bevægelse på den vandrette overflade uden friktionskraft
6. Bevægelsen af ​​to legemer med samme acceleration på en ru vandret overflade med friktionskraften
7. Bevægelse på det skrå plan uden friktionskraft
8. Bevægelse på det ru skråplan med friktionskraften
9. Bevægelse i en elevator
10. Legemers bevægelse er forbundet af snore og taljer
11. To legemer med samme accelerationsstørrelse
12. Afrunding af en flad kurve – dynamikken i en cirkulær bevægelse
13. Afrunding af en hældende kurve – dynamikken i en cirkulær bevægelse
14. Ensartet bevægelse i en vandret cirkel
15. Centripetalkraft i ensartet cirkulær bevægelse