3 demandoj pri la ekvacio de frota forto
1. Bloko A 3 kg estas metita sur la tablon kaj poste ligita al ŝnuro, kiu estas konektita al ŝtono B = 2 kg per pulio, kiel montrite. La maso kaj frotado de la pulioj estas neglektitaj. Akcelo pro gravito g = 10 m/s² . Determinu la akcelon de la sistemo kaj la streĉon en la ŝnuro se:
a) glata tablo
b) malglata tablo kun koeficiento de kineta frotado de 0.4
Konata:
La maso de bloko A (m² A ) = 3 kg
La maso de roko B (m² B ) = 2 kg
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/ s²
Pezo de bloko A (w A ) = mg = (3)(10) = 30 Neŭtonoj
Pezo de roko B (w B ) = mg = (2)(10) = 20 Neŭtonoj
Dezirata: La akcelo de la sistemo (a) kaj la streĉiĝo en la ŝnuro (T)
solvo:
a) glata tablo
Kalkulu la akcelon de la sistemo uzante la formulon por la dua leĝo de Newton:
ΣF = ma
w B = (m A + m B ) a
20 = (3 + 2) a
20 = 5 a
a = 20 / 5 = 4 m/ s²
Kalkulu la streĉon en la ŝnuro uzante la formulon por la streĉo en la ŝnuro:
La streĉiĝo en la ŝnuro sur bloko A:
ΣF = m A a
T = m A a = (3)(4) = 12 Neŭtonoj
La streĉiĝo en la ŝnuro sur bloko B:
ΣF = m B a
w B – T = (2)(4)
20 – T = 8
T = 20 – 8 = 12 Neŭtonoj
b) malglata tablo kun koeficiento de kineta frotado de 0.4
La forto de la kineta frotado:
F k = µ k N = (0,4)(30) = 12 Neŭtonoj
Kalkulu la akcelon de la sistemo uzante la formulon por la dua leĝo de Newton:
ΣF = ma
w B – f k = (m A + m B ) a
20 – 12 = (3 + 2)
8 = 5 a
a = 8 / 5 = 1,6 m/ s²
Kalkulu la streĉon en la ŝnuro uzante la formulon por la streĉo en la ŝnuro:
La streĉiĝo en la ŝnuro sur bloko A:
ΣF = m A a
T – fk = m A a
T – 12 = (3)(1,6)
T – 12 = 4,8
T = 4,8 + 12 = 16,8 Neŭtonoj
La streĉiĝo en la ŝnuro sur bloko B:
ΣF = m B a
w B – T = (2)(1,6)
20 – T = 3,2
T = 20 – 3,2 = 16,8 Neŭtonoj
2. Objekto kun maso de 10 kg estas en horizontala ebeno. La koeficiento de statika froto estas 0.4 kaj la koeficiento de kineta froto estas 0.35. g = 10 m/s² . Se al objekto estas donita konstanta horizontala forto de 25 N, la grando de la frota forto aganta sur la objekton estas…
Konata:
La maso de la objekto (m) = 10 kg
La koeficiento de statika frotado (µ s ) = 0.4
La koeficiento de kineta frotado (µk) = 0.35
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/ s²
Horizontala forto (F) = 25 N
La gravito de la objekto (w) = mg = (10)(10) = 100 Neŭtonoj
Normala forto (N) = w = 100 Neŭtonoj
Dezirata: La kvanto de statika frotado (fs ) kaj kineta frotado ( fk )
solvo:
La forto de la statika frotado:
f s = µ s N = (0,4)(100) = 40 Neŭtonoj
La forto de la kineta frotado:
f k = µ k N = (0,35)(100) = 35 Neŭtonoj
La horizontala forto estas nur 25 Njutonoj, do ĝi ankoraŭ ne povas movi objektojn.
3. La masoj de blokoj A kaj B en la figuro estas 10 kg kaj 5 kg respektive. La koeficiento de froto inter bloko A kaj la ebeno estas 0.2. Por malhelpi moviĝi al bloko A, la minimuma maso de bloko C bezonata estas…
Konata:
La maso de bloko A (m² A ) = 10 kg
La maso de bloko B (m²B ) = 5 kg
Koeficiento de statika frotado de bloko A (µ s ) = 0,2
Gravitakcelo (g) = 10 m/ s²
Blokpezo A (w A ) = m A g = (10)(10) = 100 Neŭtonoj
Blokpezo B (w B ) = m B g = (5)(10) = 50 Neŭtonoj
Statika frotado (f ·s ) = µ ·s N = (0,2)(w· A + w· C ) = (0,2)(100 + w· C ) = 20 + 0,2 w· C
Demandita: La maso de bloko C por teni la sistemon en ripozo
Respondo:
La sistemo estas en ripozo, do la formulo por la unua leĝo de Newton estas uzata:
ΣF = 0
w B – f s = 0
50 – (20 + 0,2 w C ) = 0
50 – 20 – 0,2 w C = 0
30 – 0,2 w C = 0
30 = 0,2 w ° C
w C = 30 / 0,2 = 300 / 2 = 150 Neŭtonoj
La maso de bloko C = 150 / 10 = 15 Kg
