Movemento no plano inclinado sen forza de rozamento: aplicación da lei do movemento de Newton, problemas e solucións

1. Masa da caixa = 2 kg, aceleración da gravidade = 9.8 m/s² ^. Calcula (a) a forza neta que acelera a caixa cara abaixo (b) a magnitude da aceleración da caixa.

solución

Coñecido:

Masa (m) = 2 kg

Aceleración da gravidade (g) = 9.8 m/ ^s²

Peso (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 newtons

w _x = w sen 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newtons

w _y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newtons

Solución:

(a) A forza neta que acelera a caixa

O plano inclinado é liso, polo que non hai forza de rozamento. A única forza que actúa sobre o obxecto é w _x.

∑ F = w _x

∑ F = 9.8 Newtons

(b) magnitude da aceleración

∑ F = ma

9.8 = (2) unha

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/ ^s²

A magnitude da aceleración é de 4.9 m/s² ^, a dirección da aceleración é descendente.

[irp]

2. O plano inclinado é liso, polo que non hai forza de rozamento . A masa do obxecto é de 3 kg e a aceleración da gravidade é de 9.8 m/s² ^. Determina a magnitude da forza F se (a) o obxecto está en repouso (b) o obxecto móvese cara abaixo cunha aceleración constante de 2 m/s² ⁽ c) o obxecto móvese cara arriba cunha aceleración constante de 2 m/ ^s².

solución

Coñecido:

Masa (m) = 3 kg

Aceleración da gravidade (g) = 9.8 m/ ^s²

Peso (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 newtons

w _x = w sen 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newtons

w _y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Newtons

Solución:

(a) A magnitude da forza F se un obxecto está en repouso

A primeira lei do movemento de Newton afirma que se un obxecto está en repouso, a forza neta que actúa sobre o obxecto é cero.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = w _x

F = 14.7 Newtons

(b) A magnitude da forza F se un obxecto se move cara abaixo a unha velocidade constante de 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 Newtons

(c) A magnitude da forza F se un obxecto se move cara arriba a unha velocidade constante de 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 Newtons

[irp]

[wpdm_package id='479′]

1. Masa e peso
2. Forza normal
3. Segunda lei do movemento de Newton
4. forza de fricción
5. Movemento sobre unha superficie horizontal sen forza de rozamento
6. O movemento de dous corpos coa mesma aceleración sobre unha superficie horizontal rugosa coa forza de rozamento
7. Movemento no plano inclinado sen forza de rozamento
8. Movemento no plano inclinado rugoso coa forza de rozamento
9. Movemento nun ascensor
10. O movemento dos corpos está conectado por cordas e poleas
11. Dous corpos coa mesma aceleración
12. Redondeo dunha curva plana: dinámica do movemento circular
13. Arredonamento dunha curva peraltada: dinámica do movemento circular
14. Movemento uniforme nun círculo horizontal
15. Forza centrípeta no movemento circular uniforme