Solvitaj problemoj en la leĝoj de Neŭtono pri movado - Forto de la statika kaj la kineta frotado
1. Objekto ripozas sur horizontala planko. La koeficiento de statika frotado estas 0.4 kaj la akcelo de gravito estas 9.8 m/s² . Determinu (a) La maksimuman forton de la statika frotado (b) La minimuman forton de F
solvaĵo
Konata:
Maso (m) = 1 kg
La koeficiento de statika frotado (μs ) = 0.4
La akcelo de gravito (g) = 9.8 m/ s²
Pezo (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² = 10 Neŭtonoj
Normala forto (N) = w = 10 Neŭtonoj
Dezirata:
(a) La maksimuma forto de la statika frotado (b) La minimuma forto de F
Solvo:
(a) La maksimuma forto de la statika frotado
f s = μ s N
f s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Neŭtonoj
(b) La minimuma forto de F
Se la forto F estas penita sur la objekton sed la objekto ne moviĝas, do devas esti forto de statika frotado penita de la planko sur la objekton. Se la objekto komencas moviĝi, kaj la forto de la statika frotado estas superita, devas esti forto de la kineta frotado. La objekto komencas moviĝi se F estas pli granda ol la maksimuma forto de la statika frotado.
Do la minimuma forto de F = maksimuma forto de la statika frotado = 3.92 Neŭtonoj.
[irp]
2. 1 kg-peza skatolo estas tirata laŭ horizontala surfaco per forto F, do la skatolo moviĝas kun konstanta rapido. Se la kineta frota koeficiento estas 0.1, determinu la magnitudon de la forto F! (g = 9.8 m/ s² )
Konata:
La kineta frikcia koeficiento ( μk ) = 0.1
Maso de la skatolo (m) = 1 kg
Akcelo de gravito (g) = 9.8 m/ s²
Pezo (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Neŭtonoj
Normala forto (N) = w = 9.8 Neŭtonoj
Bezonata : F
Solvo:
La unua leĝo de Neŭtono deklaras, ke se neniu neta forto agas sur objekton, ĉiu objekto daŭras en sia stato de ripozo, aŭ konstanta rapido, en rekta linio.
Do se la objekto moviĝas kun konstanta rapido , nepre ne ekzistas neta forto ( Σ F = 0) . Forto F estas penita sur la objekton en la ĝusta direkto, tiel ke la forto de la kineta frotado estas penita sur la objekton en la maldekstra direkto.
∑ F = 0
F – fk = 0
F = fk
La forto de la kineta frotado:
f k = μ k N = (0.1)(9.8 N) = 0.98 Neŭtonoj
objekto moviĝas kun konstanta rapido, F = f k = 0.98 Neŭtonoj
[irp]
3. Objekto glitas laŭ dekliva ebeno kun konstanta rapido. Difinu la kinetan frotokoeficienton ( μk ) . g = 9.8 m/ s²
solvaĵo
w = pezo, w x = horizontala komponanto de pezo, punktoj laŭlonge de la deklivo, w y = vertikala komponanto de pezo, perpendikulara al la dekliva ebeno, N = normala forto, f k = la forto de la kineta frotado.
Konata:
Maso (m) = 1 kg
Akcelo de gravito (g) = 9.8 m/ s²
pezo (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Neŭtonoj
w x = w sin 30 o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 Neŭtonoj
w y = w cos 30 o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 Neŭtonoj
Normala forto (N) = w y = 4.9 √ 3 Neŭtonoj
Dezirata : kineta frota koeficiento ( μk )
Solvo:
Objekto glitas laŭ dekliva ebeno kun konstanta rapido tiel ke la neta forto = 0.
∑ F = 0
w x – f k = 0
w x = f k
w x = μ k N
5 = μk ( 5 √ 3 )
μ k = 5 / 5 √ 3
μ k = 1 / √ 3
μk = 0.58
[irp]
[wpdm_pakaĵo id='472′]
- Maso kaj pezo
- Normala forto
- La dua leĝo de Neŭtono pri moviĝo
- Frikcia forto
- Movado sur horizontala surfaco sen frikcia forto
- Movado de du korpoj kun la sama akcelo sur malglata horizontala surfaco kun frikcia forto
- Movado sur dekliva ebeno sen frikcia forto
- Moviĝo sur malglata dekliva ebeno kun frikcia forto
- Movado en lifto
- Movado de korpoj konektitaj per ŝnuroj kaj pulioj
- Du korpoj kun la sama grando de akcelo
- Rondigo de plata kurbo - dinamiko de cirkla movo
- Rondigo de dekliva kurbo - dinamiko de cirkla movo
- Unuforma moviĝo en horizontala cirklo
- Centripeta forto en unuforma cirkla movo
