Équation de la force de frottement

3 questions sur l'équation de la force de frottement

1. Un bloc A de 3 kg est placé sur une table, puis attaché à une corde reliée à un bloc B de 2 kg par une poulie, comme illustré. On néglige la masse et le frottement des poulies. L'accélération due à la gravité est g = 10 m/s².2Déterminez l'accélération du système et la tension dans la corde si :

a) table lisseÉquation de la force de frottement 1

b) table rugueuse avec un coefficient de frottement cinétique de 0.4

Connu:

La masse du bloc A (mA) = 3 kg

La masse de la roche B (mB) = 2 kg

Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s2

Poids du bloc A (wA) = mg = (3)(10) = 30 Newtons

Poids de la roche B (wB) = mg = (2)(10) = 20 Newtons

Voulait: L'accélération du système (a) et la tension dans la corde (T)

Solution:

a) table lisse

Calculate the acceleration of the system using the formula for Newton’s second law:

ΣF = ma

wB = (mA +mB) à

20 = (3 + 2) a

20 = 5 a

a = 20 / 5 = 4 m/s2

Voir aussi   Moment d'inertie des particules et des corps rigides – problèmes et solutions

Calculate the tension in the rope using the formula for the tension in the rope:

The tension in the rope on block A:

ΣF = mA a

T = mA a = (3)(4) = 12 Newton

The tension in the rope on block B:

ΣF = mB a

wB – T = (2)(4)

20 – T = 8

T = 20 – 8 = 12 Newtons

b) table rugueuse avec un coefficient de frottement cinétique de 0.4Équation de la force de frottement 2

The force of the kinetic Friction:

Fkk N = (0,4)(30) = 12 Newton

Calculate the acceleration of the system using the formula for Newton’s second law:

ΣF = ma

wB - Fk = (mA +mB) à

20 – 12 = (3 + 2) a

8 = 5 a

a = 8 / 5 = 1,6 m/s2

Calculate the tension in the rope using the formula for the tension in the rope:

The tension in the rope on block A:

ΣF = mA a

T – fk = mA a

T – 12 = (3)(1,6)

T – 12 = 4,8

T = 4,8 + 12 = 16,8 Newton

The tension in the rope on block B:

ΣF = mB a

wB – T = (2)(1,6)

20 – T = 3,2

T = 20 – 3,2 = 16,8 Newtons

Voir aussi   Condensateurs en parallèle – problèmes et solutions

2. An object with a mass of 10 kg is in a horizontal plane. The coefficient of static friction is 0.4 and the coefficient of kinetic friction is 0.35. g = 10 m/s2. If an object is given a constant horizontal force of 25 N, the magnitude of the frictional force acting on the object is…

Connu:Équation de la force de frottement 3

The mass of the object (m) = 10 kg

The coefficient of Static friction (µs) = 0.4

The coefficient of kinetic friction (µk) = 0.35

Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s2

Horizontal force (F) = 25 N

The object’s gravity (w) = m g = (10)(10) = 100 Newton

Normal force (N) = w = 100 Newton

Voulait: The amount of static friction (fs) and kinetic (fk)

Solution:

The force of the static Friction::

fss N = (0,4)(100) = 40 Newton

The force of the Kinetic Friction:

fkk N = (0,35)(100) = 35 Newton

The horizontal force is only 25 Newton so it can’t move objects yet.

Voir aussi   Force of the static and the kinetic friction – problems and solutions

3. The masses of blocks A and B in the figure are 10 kg and 5 kg respectively. The coefficient of friction between block A and the plane is 0.2. To prevent block A from moving, the minimum mass of block C required is…

Connu:Équation de la force de frottement 4

La masse du bloc A (mA) = 10 kg

The mass of block B (mB) = 5 kg

Coefficient of static friction of block A (µs) = 0,2

Gravity acceleration (g) = 10 m/s2

Block weight A (wA) = mA g = (10)(10) = 100 Newtons

Block weight B (wB) = mB g = (5)(10) = 50 Newtons

Static friction (fs) = µs N = (0,2)(wA +wC) = (0,2)(100 + wC) = 20 + 0,2 wC

Demandé: The mass of block C to keep the system at rest

Jawab:

The system is at rest so the formula for Newton’s first law is used:

ΣF = 0

wB - Fs = 0

50 – (20 + 0,2 wC) = 0

50 – 20 – 0,2 wC = 0

30 – 0,2 wC = 0

30 = 0,2 wC

wC = 30 / 0,2 = 300 / 2 = 150 Newton

The mass of block C = 150 / 10 = 15 Kg