Beispiel für die Anwendung der Newtonschen Gesetze auf einer rauen schiefen Ebene (es gibt Reibung)

2 Beispiele für die Anwendung der Newtonschen Gesetze auf raue schiefe Ebenen (es gibt Reibung)

1. Die Masse des Blocks beträgt 2 kg, die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/s².²Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,2 und der Gleitreibungskoeffizient 0,1. Befindet sich der Block in Ruhe oder bewegt er sich? Falls sich der Block bewegt, bestimmen Sie (a) die resultierende Kraft, die den Block beschleunigt, und (b) Betrag und Richtung der Beschleunigung des Blocks!
Diskussion
Ist bekannt :
Masse (m) = 2 kg
Erdbeschleunigung (g) = 10 m/s²
Haftreibungskoeffizient = 0,2
Haftreibungskoeffizient = 0,1
Gewicht des Blocks (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30^o = (20)(0,5) = 10 Newton
w_y = w cos 30^o = (20)(0,5√3) = 10√3 Newton
Normalkraft (N) = w_y = 10√3 Newton
Statische Reibungskraft (f_s) = (0,2)(10√3) = 2√3 Newton
Gleitreibungskraft (f_k) = (0,1)(10√3) = √3 Newton
Gefragt Befindet sich der Block in Ruhe oder bewegt er sich? Falls er sich bewegt, bestimmen Sie die resultierende Kraft, die den Block beschleunigt, und die Beschleunigung des Blocks!

Jawab :
Der Block befindet sich in Ruhe, wenn w_x <f_sDer Block bewegt sich, wenn w_x > f_sWeil w_x = 10 Newton und f_s = 2√3 Newton, daher wird geschlossen, dass sich der Block nach unten bewegt.
(a) die resultierende Kraft, die den Block beschleunigt
Wenn sich der Block bewegt, ist die auf den Block wirkende Reibungskraft die kinetische Reibungskraft (f)._k).
b) Betrag und Richtung der Beschleunigung des Blocks
Die Beschleunigung des Blocks beträgt 4,15 m/s.² Die Beschleunigung des Blocks erfolgt nach unten.

2. Die Masse des Blocks beträgt 4 kg, die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/s².²Die Koeffizienten der statischen und kinetischen Reibung betragen 0,4 bzw. 0,2. Wenn die Kraft F 40 Newton beträgt, ruht der Block oder bewegt er sich? Falls er sich bewegt, bestimmen Sie (a) die resultierende Kraft, die den Block beschleunigt, und (b) Betrag und Richtung der Beschleunigung des Blocks!
Diskussion
Ist bekannt :
Masse (m) = 4 kg
Erdbeschleunigung (g) = 10 m/s²
Haftreibungskoeffizient = 0,4
Haftreibungskoeffizient = 0,2
Gewicht des Blocks (w) = mg = (4)(10) = 40 Newton
w_x = w sin 30^o = (40)(0,5) = 20 Newton
w_y = w cos 30^o = (40)(0,5√3) = 20√3 Newton
Normalkraft (N) = w_y = 20√3 Newton
Statische Reibungskraft (f_s) = (0,4)(20√3) = 8√3 Newton
Gleitreibungskraft (f_k) = (0,2)(20√3) = 4√3 Newton
F = 40 Newton
Gefragt Befindet sich der Block in Ruhe oder bewegt er sich? Falls er sich bewegt, bestimmen Sie die resultierende Kraft, die den Block beschleunigt, und die Beschleunigung des Blocks!
Jawab :
Der Block bewegt sich nach unten, wenn F < w_x +f_sDer Block bewegt sich nach oben, wenn F > w._x +f_sF = 40 Newton, w_x = 20 Newton und f_s = 8√3 = 13,6 Newton, daher bewegt sich der Block nach oben, da F größer als w ist._x +f_s.
(a) die resultierende Kraft, die den Block beschleunigt
Wenn sich der Block bewegt, ist die auf den Block wirkende Reibungskraft die kinetische Reibungskraft (f)._k).
b) Betrag und Richtung der Beschleunigung des Blocks
Die Beschleunigung des Blocks beträgt 1,6 m/s.² Die Beschleunigung des Blocks erfolgt in Richtung nach oben.

[Englisch : Bewegung auf einer rauen schiefen Ebene mit Reibungskraft]