Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta – Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused

1. Kasti mass = 2 kg, gravitatsioonist tulenev kiirendus = 9.8 m/s²Leia (a) kasti allapoole kiirendav netojõud (b) kasti suurus kiirendus.

Lahendus

Tuntud:

Mass (m) = 2 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/s²

Kaal (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 njuutonit

w_x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 njuutonit

w_y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 njuutonit

lahendus:

(A) . neto eestce, mis kiirendab kasti

Kaldpind on sile, seega hõõrdejõudu ei ole. Ainus jõud, mis objektile mõjub, on w_x.

∑F = w_x

∑F = 9.8 njuutonit

(B) kiirenduse suurusjärk

∑F = ma

9.8 = (2) a

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/s²

Kiirenduse suurusjärk on 4.9 m/s², kiirenduse suund on allapoole.

2. Kaldtasapind on sile, seega puudub hõõrdejõudObjekti mass on 3 kg, raskuskiirendus on 9.8 m/s²Määrake jõu F suurus, kui (a) objekt on paigal (b) objekt liigub allapoole konstantse kiirendusega 2 m/s² (c) objekt liigub ülespoole konstantse kiirendusega 2 m/s².

Lahendus

Tuntud:

Mass (m) = 3 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/s²

Kaal (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 njuutonit

w_x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 njuutonit

w_y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 njuutonit

lahendus:

(a) Jõu F suurus, kui objekt on paigal

Newtoni esimene seadus Liikumisteooria väidab, et kui objekt on paigal, siis sellele mõjuv jõud on null.

∑F=0

F – w_x = 0

F = w_x

F = 14.7 njuutonit

(b) Jõu F suurus, kui objekt liigub allapoole konstantse kiirusega 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 njuutonit

(c) Jõu F suurus, kui objekt liigub ülespoole konstantse kiirusega 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 njuutonit

[wpdm_package id='479′]

1. Mass ja kaal
2. Tavaline jõud
3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
4. Hõõrdejõud
5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
9. Liikumine liftis
10. Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral