Liikumine ligikaudselt kaldpinnal hõõrdejõu abil – Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused

1. Objekti mass = 2 kg, raskuskiirendus = 9.8 m/s² , staatilise hõõrdetegur = 0.2, kineetilise hõõrdetegur = 0.1. Kas objekt on paigal või kiireneb? Kui objekt kiireneb, leia (a) kasti kiirenduse netojõud (b) ja suund!

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 1

Lahendus

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 2

Tuntud:

Mass (m) = 2 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Staatilise hõõrdetegur ( μs ) = 0.2

Kineetilise hõõrdetegur ( μk ) = 0.1

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

Raskuse horisontaalne komponent (w x ) = w sin 30 o = (19.6)(0.5) = 9.8 njuutonit

Raskuse vertikaalne komponent (w y ) = w cos 30 0 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 njuutonit

Normaaljõud (N) = w y = 9.8√3 njuutonit

Staatilise hõõrdejõu jõud (fs ) = (0.2)(9.8√3) = 1.96√3 Newtonit = 3.39 Newtonit

Kineetilise hõõrdejõu jõud (fk ) = (0.1)(9.8√3) = 0.98√3 Newtonit = 1.69 Newtonit

lahendus:

Objekt on paigal, kui wx < fs , ja objekt liigub allapoole, kui wx > fs.

w x = 9.8 njuutonit ja f s = 3.39 njuutonit.

(a) netojõud

∑ F = w x – f k = 9.8 – 1.69 = 8.11 njuutonit

(b) kiirenduse suurus ja suund

∑ F = mA

8.11 = (2) a

a = 4.05

Kiirenduse suurusjärk = 4.05 m/s² ja kiirenduse suund = allapoole.

[irp]

2. Objekti mass = 4 kg, raskuskiirendus = 9,8 m/s² . Kineetilise hõõrdetegur = 0.2 ja staatilise hõõrdetegur = 0.4. Jõu suurus F = 40 njuutonit. Kas objekt on paigal või libiseb alla? Kui objekt libiseb alla, leia (a) netojõud (b), kiirenduse suurus ja suund!

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 3

Lahendus

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 4

Tuntud:

Mass (m) = 4 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Staatilise hõõrdeteguri ( μs ) = 0.4

Kineetilise hõõrdetegur ( μk ) = 0.2

Kaal (w) = mg = (4)(9.8) = 39.2 njuutonit

Raskuse horisontaalne komponent (w x ) = w sin 30 o = (39.2)(0.5) = 19.6 njuutonit

Raskuse vertikaalne komponent (w y ) = w cos 30 0 = (392)(0..5√3) = 19.6√3 njuutonit

Normaaljõud (N) = w y = 19.6√3 njuutonit = 33.95 njuutonit

staatiline hõõrdejõud (fs ) = μs N = (0,4)(33.95) = 13.58 njuutonit

Kineetiline hõõrdejõud (fk ) = μkN = ( 0.2)(33.95) = 6.79 njuutonit

F = 40 njuutonit

lahendus:

Objekt libiseb alla, kui F < wx + fs . Objekt libiseb üles, kui F > wx + fs.

F = 40 njuutonit, wx = 19.6 njuutonit ja fs = 13.58 njuutonit.

F on suurem kui w x + f s , seega libiseb objekt üles.

(a) Netojõud

∑ F = F – w x – f k = 40 – 19.6 – 6.79 = 13.61 njuutonit

(b) Kiirenduse suurus ja suund

∑ F = mA

6.4 = (4) a

a = 1.6

Kiirenduse suurus on 1.6 m/s² ja kiirenduse suund on ülespoole.

[irp]

[wpdm_package id='481′]

  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

Jäta kommentaar