Példa Newton törvényeinek alkalmazására egy durva ferde síkon (súrlódás van)

2 példa Newton törvényeinek alkalmazására durva ferde síkokra (súrlódás esetén)

1. A blokk tömege 2 kg, a nehézségi gyorsulás = 10 m/s², a statikus és kinetikus súrlódási együttható 0,2 és 0,1. Áll vagy mozog a tömb? Ha mozog, határozd meg (a) a tömböt gyorsító eredő erőt (b) a tömb gyorsulásának nagyságát és irányát!
Vita
Ismert :
Tömeg (m) = 2 kg
Nehézségi gyorsulás (g) = 10 m/s²
Statikus súrlódási együttható = 0,2
Statikus súrlódási együttható = 0,1
A tömb súlya (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30^o = (20)(0,5) = 10 Newton
w_y = w cos 30^o = (20)(0,5√3) = 10√3 Newton
Normál erő (N) = w_y = 10√3 Newton
Statikus súrlódási erő (f_s) = (0,2)(10√3) = 2√3 Newton
Kinetikus súrlódási erő (f_k) = (0,1)(10√3) = √3 Newton
Kérdezte : Mozog vagy áll a blokk? Ha mozog, határozd meg a blokkot gyorsító eredő erőt és a blokk gyorsulását!

Jawab :
A blokk nyugalmi állapotban van, ha w_x < f_s, a blokk elmozdul, ha w_x > f_sMert w_x = 10 Newton és f_s = 2√3 Newton, tehát arra a következtetésre jutunk, hogy a tömb lefelé mozog.
(a) az eredő erő, amely gyorsítja a blokkot
Amikor a tömb mozog, a rá ható súrlódási erő a kinetikus súrlódási erő (f_k).
(b) a blokk gyorsulásának nagysága és iránya
A blokk gyorsulásának nagysága 4,15 m/s² és a blokk gyorsulásának iránya lefelé van.

2. A blokk tömege 4 kg, a nehézségi gyorsulás 10 m/s²A statikus és kinetikus súrlódási együtthatók 0,4 és 0,2. Ha az F erő nagysága 40 Newton, akkor a tömb mozdulatlan vagy mozog? Ha a tömb mozog, határozza meg (a) a tömböt gyorsító eredő erőt (b) a tömb gyorsulásának nagyságát és irányát!
Vita
Ismert :
Tömeg (m) = 4 kg
Nehézségi gyorsulás (g) = 10 m/s²
Statikus súrlódási együttható = 0,4
Statikus súrlódási együttható = 0,2
A tömb súlya (w) = mg = (4)(10) = 40 Newton
w_x = w sin 30^o = (40)(0,5) = 20 Newton
w_y = w cos 30^o = (40)(0,5√3) = 20√3 Newton
Normál erő (N) = w_y = 20√3 Newton
Statikus súrlódási erő (f_s) = (0,4)(20√3) = 8√3 Newton
Kinetikus súrlódási erő (f_k) = (0,2)(20√3) = 4√3 Newton
F = 40 Newton
Kérdezte : Mozog vagy áll a blokk? Ha mozog, határozd meg a blokkot gyorsító eredő erőt és a blokk gyorsulását!
Jawab :
A blokk lefelé mozdul, ha F < w_x +f_sA blokk felfelé mozdul, ha F > w_x +f_sF = 40 Newton, w_x = 20 Newton és f_s = 8√3 = 13,6 Newton, tehát arra a következtetésre jutottak, hogy a blokk felfelé mozog, mert F nagyobb, mint w_x +f_s.
(a) az eredő erő, amely gyorsítja a blokkot
Amikor a tömb mozog, a rá ható súrlódási erő a kinetikus súrlódási erő (f_k).
(b) a blokk gyorsulásának nagysága és iránya
A blokk gyorsulásának nagysága 1,6 m/s² és a blokk gyorsulásának iránya felfelé van.

[Angol: Mozgás durva ferde síkon súrlódási erővel]