Gibanje po nagnutoj ravnini bez sile trenja – primjena Newtonovog zakona gibanja, problemi i rješenja

1. Masa kutije = 2 kg, ubrzanje zbog gravitacije = 9.8 m/s2 ^{. Izračunajte (a) neto silu koja ubrzava kutiju prema dolje (b) veličinu} ubrzanja kutije.

Riješenje

Poznato:

Masa (m) = 2 kg

Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Težina (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newtona

w _x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newtona

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

rješenje:

(a) Mreža za ce koja ubrzava kutiju

Nagnuta ravnina je glatka, tako da nema sile trenja. Jedina sila koja djeluje na objekt je w _x.

∑ F = _wx

∑ F = 9.8 Newtona

(b) veličina ubrzanja

∑ F = ma

9.8 = (2) a

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/ ^s²

Veličina ubrzanja je 4.9 m/s² ^, smjer ubrzanja je prema dolje.

[irp]

2. Nagnuta ravnina je glatka pa nema sile trenja . Masa tijela je 3 kg, ubrzanje zbog gravitacije je 9.8 m/s² ^. Odredite veličinu sile F ako (a) tijelo miruje (b) tijelo se giba prema dolje s konstantnim ubrzanjem od 2 m/s² ⁽ c) tijelo se giba prema gore s konstantnim ubrzanjem od 2 m/ ^s².

Riješenje

Poznato:

Masa (m) = 3 kg

Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Težina (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Newtona

w _x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newtona

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

rješenje:

(a) Veličina sile F ako tijelo miruje

Newtonov prvi zakon gibanja kaže da ako tijelo miruje, rezultantna sila koja djeluje na tijelo jednaka je nuli.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = w _x

F = 14.7 Newtona

(b) Veličina sile F ako se objekt kreće prema dolje konstantnom brzinom od 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 Newtona

(c) Veličina sile F ako se objekt kreće prema gore konstantnom brzinom od 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 Newtona

[irp]

[wpdm_package id='479']

1. Masa i težina
2. normalna snaga
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po horizontalnoj površini bez sile trenja
6. Gibanje dvaju tijela s istim ubrzanjem na hrapavoj horizontalnoj površini pod utjecajem sile trenja
7. Gibanje po nagnutoj ravnini bez sile trenja
8. Gibanje po hrapavoj nagnutoj ravnini sa silom trenja
9. Kretanje u liftu
10. Gibanje tijela povezano je užetima i remenicama
11. Dva tijela s istom brzinom ubrzanja
12. Zaokruživanje ravne krivulje – dinamika kružnog gibanja
13. Zaokruživanje nagnute krivulje – dinamika kružnog gibanja
14. Jednoliko gibanje u horizontalnom krugu
15. Centripetalna sila u jednolikoj kružnoj kretnji