Näide Newtoni seaduste rakendamisest karedal kaldpinnal (hõõrdumine on olemas)

2 näidet Newtoni seaduste rakendamisest karedatele kaldpindadele (hõõrdumine)

1. Klotsi mass on 2 kg, raskuskiirendus = 10 m/s², staatilise ja kineetilise hõõrdetegurid on 0,2 ja 0,1. Kas klots seisab paigal või liigub? Kui klots liigub, siis määrake (a) klotsi kiirendav resultantjõud (b) klotsi kiirenduse suurus ja suund!
Arutelu
On teada :
Mass (m) = 2 kg
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s²
Staatiline hõõrdetegur = 0,2
Staatiline hõõrdetegur = 0,1
Klotsi kaal (w) = mg = (2)(10) = 20 njuutonit
w_x = w patt 30^o = (20)(0,5) = 10 njuutonit
w_y = w cos 30^o = (20)(0,5√3) = 10√3 njuutonit
Normaaljõud (N) = w_y = 10√3 njuutonit
Staatiline hõõrdejõud (f_s) = (0,2)(10√3) = 2√3 njuutonit
Kineetiline hõõrdejõud (f_k) = (0,1)(10√3) = √3 njuutonit
Küsis Kas klots seisab paigal või liigub? Kui liigub, siis määrake klotsi kiirendav resultantjõud ja klotsi kiirendus!

Jawab :
Plokk on paigal, kui w_x < f_s, plokk liigub, kui w_x f_sSest w_x = 10 njuutonit ja f_s = 2√3 njuutonit, seega järeldub, et klots liigub allapoole.
(a) saadud jõud, mis kiirendab plokki
Kui klots liigub, on sellele mõjuv hõõrdejõud kineetiline hõõrdejõud (f_k).
(b) ploki kiirenduse suurus ja suund
Klotsi kiirenduse suurusjärk on 4,15 m/s² ja ploki kiirenduse suund on allapoole.

2. Klotsi mass on 4 kg, raskuskiirendus on 10 m/s²Staatilise ja kineetilise hõõrdetegurid on 0,4 ja 0,2. Kui jõu F suurus on 40 njuutonit, kas klots seisab paigal või liigub? Kui klots liigub, siis määrake (a) klotsi kiirendav resultantjõud (b) klotsi kiirenduse suurus ja suund!
Arutelu
On teada :
Mass (m) = 4 kg
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s²
Staatiline hõõrdetegur = 0,4
Staatiline hõõrdetegur = 0,2
Klotsi kaal (w) = mg = (4)(10) = 40 njuutonit
w_x = w patt 30^o = (40)(0,5) = 20 njuutonit
w_y = w cos 30^o = (40)(0,5√3) = 20√3 njuutonit
Normaaljõud (N) = w_y = 20√3 njuutonit
Staatiline hõõrdejõud (f_s) = (0,4)(20√3) = 8√3 njuutonit
Kineetiline hõõrdejõud (f_k) = (0,2)(20√3) = 4√3 njuutonit
F = 40 njuutonit
Küsis Kas klots seisab paigal või liigub? Kui liigub, siis määrake klotsi kiirendav resultantjõud ja klotsi kiirendus!
Jawab :
Plokk liigub allapoole, kui F < w_x +f_sPlokk liigub ülespoole, kui F > w_x +f_sF = 40 njuutonit, w_x = 20 njuutonit ja f_s = 8√3 = 13,6 njuutonit, seega järeldatakse, et klots liigub ülespoole, kuna F on suurem kui w_x +f_s.
(a) saadud jõud, mis kiirendab plokki
Kui klots liigub, on sellele mõjuv hõõrdejõud kineetiline hõõrdejõud (f_k).
(b) ploki kiirenduse suurus ja suund
Klotsi kiirenduse suurusjärk on 1,6 m/s² ja ploki kiirenduse suund on ülespoole.

[Inglise keel: Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga]