1. Երկու զանգված m1 = 2 կգ և մ2 = 5 կգ-ը գտնվում են թեք հարթության վրա և միացված են միմյանց թելով, ինչպես ցույց է տրված նկարում։ m-երի միջև կինետիկ շփման գործակիցը1 և թեքությունը 0.2 է, իսկ գործակիցը՝ կինետիկ շփում մ-ի միջև2 և թեքությունը 0.1 է։
(ա) Որոշեք դրանց արագացում
(բ) Որոշեք ձգման ուժը

Հայտնի է.
Զանգված 1 (մ1) = 2 կգ
Զանգված 2 (մ2) = 4 կգ
Կինետիկ շփման գործակիցը m-ի միջև1 և թեքված հարթություն (μk1) = 0.2
Կինետիկ շփման գործակիցը m-ի միջև2 և թեքված հարթություն (μk2) = 0.1
Արագացում ձգողականության պատճառով (գ) = 9.8 մ/վրկ2
ա) արագացման մեծությունը և ուղղությունը

w1 = քաշ 1 = մ1 գ = (2 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 19.6 Նյուտոն
w1x = վ1 որդի 30o = (19.6 Ն)(0.5) = 9.8 Նյուտոն
w1y = վ1 cos 30o = (19.6 Ն)(0.87) = 17 Նյուտոն
N1 = The նորմալ ուժ մ-ի վրա1 = վ1y = 17 Նյուտոն
Fk1 = Կինետիկ շփման ուժը m-ի վրա1 = μk1 N1 = (0.2)(17 Ն) = 3.4 Նյուտոն
---
w2 = քաշը 2 = մ2 գ = (4 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 39.2 Նյուտոն
w2x = վ2 որդի 60o = (39.2 Ն)(0.87) = 34.1 Նյուտոն
w2y = վ2 cos 60o = (39.2 Ն)(0.5) = 19.6 Նյուտոն
N2 = m-ի վրա ազդող նորմալ ուժը2 = վ2y = 19.6 Նյուտոն
Fk2 = Կինետիկ շփման ուժը m-ի վրա2 = μk2 N2 = (0.1)(19.6 Ն) = 1.96 Նյուտոն
---
Արագացման մեծությունը՝
ΣFx = մաx
w2x > վ1x հետևաբար արագացման ուղղությունը նույնն է, ինչ w-ի ուղղությունը։2x.
Արագացման ուղղությամբ ուղղված ուժերը դրական են, իսկ արագացման հակառակ ուղղությամբ ուղղված ուժերը՝ բացասական։
w2x - Ֆk2 - Տ2 + Տ1 - w1x - Ֆk1 = (մ1 + մ2) Thex
w2x - Ֆk2 - w1x - Ֆk1 = (մ1 + մ2 ) Thex
34.1 N – 1.96 N – 9.8 N – 3.4 N = (2 կգ + 4 կգ) ax
18.94 Ն = (6 կգ) աx
ax = 18.94 Ն : 6 կգ
ax = 3.16 մ/վ2
Արագացման մեծությունը = 3.16 մ/վ2 Արագացման ուղղությունը = T-ի ուղղությունը1 = w-ի ուղղությունը2x
բ) լարվածության ուժի մեծությունը
Կիրառեք Նյուտոնի երկրորդ օրենքը 2-րդ մարմնի վրա։
w2x - Ֆk2 - Տ2 = մ2 ax
34.1 Ն – 1.96 Ն – Տ2 = (4 կգ) (3.16 մ/վրկ2)
32.14 Հյուսիս – Արևմուտք2 = 12.64 Ն
T2 = 32.14 Ն – 12.64 Ն = 19.5 Նյուտոն
Լարման ուժը = T = T1 = Տ2 = 19.5 Նյուտոն
2. մ1 = 4 կգ, մ2 = 2 կգ։ Որոշեք (ա) արագացման մեծությունը և ուղղությունը։ (բ) m-ը միացնող ձգողական ուժի մեծությունը։1 և մ2 (գ) ճախարակը և տանիքը միացնող ձգողական ուժի մեծությունը։

լուծում

w1 = մ1 գ = (4 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 39.2 Նյուտոն
w2 = մ2 գ = (2 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 19.6 Նյուտոն
ա) արագացման մեծությունը և ուղղությունը
ΣFy = մաy
w1 > վ2 հետևաբար, առարկայի ուղղությունը նույնն է, ինչ քաշի ուղղությունը 1 (w1)Արագացմանը նույն ուղղությունն ունեցող ուժերը դրական են, իսկ արագացմանը հակառակ ուղղություն ունեցող ուժերը՝ բացասական։
w1 - Տ1 + Տ2 - w2 = (մ1 + մ2) They
w1 - w2 = (մ1 + մ2) They
39.2 N – 19.6 N = (4 կգ + 2 կգ) աy
19.6 Ն = (6 կգ) աy
ay = 19.6 Ն : 6 կգ
ay = 3.26 մ/վ2
Արագացման մեծությունը = 3.26 մ/վ2Արագացման ուղղությունը = w-ի ուղղությունը1 .
բ) m-ը միացնող ձգողական ուժի մեծությունը1 և մ2
Դիմել Նյուտոնի երկրորդ օրենքը մ-ի վրա2 :
ΣFy = մաy
w1 - Տ1 = մ1 ay
39.2 Հյուսիս – Արևմուտք1 = (4 կգ) (3.26 մ/վրկ2)
39.2 Հյուսիս – Արևմուտք1 = 13.04 Ն
T1 = 39.2 Ն – 13.04 Ն
T1 = 26.16 Նյուտոն
Մարմինները միացնող ձգողական ուժի մեծությունը = T = T1 = Տ2 = 26.16 Նյուտոն
գ) Ճախարակը և տանիքը միացնող ձգման ուժի մեծությունը։
Ճախարակը հանգստի վիճակում է։ (Pulley)
ΣFy = մաy —— միy = 0
ΣFy = 0
Վերև ուղղված ուժերը դրական են, ներքև ուղղված ուժերը՝ բացասական։
T3 - Տ1 - Տ2 = 0
T3 = Տ1 + Տ2
T1 եւ Թ2 նույն մեծությունն ունեն, Թ1 = Տ2 = T = 26.16 N:
T3 = 2T = 2(26.16 N) = 52.32 Նյուտոն
3. Բլոկ 1 (մ1 = 10 կգ) և բլոկ 2 (մ2 = 15 կգ) միացված են լարով անշփում ճախարակի վրայով։ Թեքություն ունեցող բլոկ 2-ի միջև ստատիկ շփման գործակիցը = 0.6 է։ Թեքություն ունեցող բլոկ 2-ի միջև կինետիկ շփման գործակիցը = 0.42 է։ Որոշեք (ա) մարմինների վրա ազդող նվազագույն F ուժի մեծությունը, որի պատճառով մարմինները արագացել են դեպի վեր։ (բ) Որոշեք ձգման ուժի մեծությունը։

լուծում

w1 = Բլոկի քաշը 1 = մ1 գ = (10 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 98 Նյուտոն
w2 = Բլոկի քաշը 2 = մ2 գ = (15 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 147 Նյուտոն
w2y = վ2 cos 30o = (147 Ն)(0.87) = 127.89 Նյուտոն
w2x = վ2 որդի 30o = (147 Ն)(0.5) = 73.5 Նյուտոն
N2 = Բլոկի վրա ազդող նորմալ ուժը 2 = w2y = 127.89 Նյուտոն
Fk2 = Կինետիկ շփման ուժը բլոկի վրա 2 = μk2 N2 = (0.42)(127.89 Ն) = 53.7 Նյուտոն
Fs2 = Բլոկի վրա ստատիկ շփման ուժը 2 = μs2 N2 = (0.6)(127.89 Ն) = 76.7 Նյուտոն
ա) Մարմինների վրա ազդող նվազագույն F ուժի մեծությունը, որի պատճառով մարմինները վերև են արագացել։
ΣFx = մաx —— միx = 0
ΣFx = 0
Վերև և աջ ուղղված ուժերը դրական են, ներքև և ձախ ուղղված ուժերը՝ բացասական։
Ֆ – Ֆk2 - w2x - w1 - Տ2 + Տ1 = 0
Ֆ – Ֆk2 - w2x - w1 = 0
Ֆ = Ֆk2 + w2x + w1
Ֆ = 53.7 Ն + 73.5 Ն + 98 Ն
Ֆ = 225.2 Նյուտոն
բ) լարվածության ուժի մեծությունը
Կիրառեք Նյուտոնի շարժման օրենքը 1-ին բլոկի վրա։
ΣFy = մաy —— միy = 0
ΣFy = 0
T1 - w1 = 0
T1 = վ1 = 98 Նյուտոն
Կիրառեք Նյուտոնի շարժման օրենքը 2-ին բլոկի վրա։
Ֆ – Ֆk2 - w2x - Տ2 = 0
T2 = Ֆ – Ֆk2 - w2x
T2 = 225.2 Ն – 53.7 Ն – 73.5 Ն
T2 = 98 Նյուտոն
Լարման ուժի մեծությունը = T1 = Տ2 = T = 98 Նյուտոն
4. Բլոկ 1 (մ1 = 16 կգ) ընկած է հորիզոնական մակերևույթի վրա, իսկ բլոկ 2-ը (մ2 = 12 կգ) գտնվում է հարթ թեք հարթության վրա, որը միացված է լարով, որն անցնում է փոքր, շփում չպահանջող ճախարակի վրայով։ Բլոկ 3 (մ3 = 5 կգ) ընկած է բլոկ 2-ի վրա: Բլոկ 2-ի և հորիզոնական մակերևույթի միջև կինետիկ շփման գործակիցը 0,4 է: Coe-նfԲլոկ 2-ի և բլոկ 3-ի միջև ստատիկ շփման գործակիցը 0,3 է։
(Ա) Երբ համակարգը դուրս է գալիս դադարից, բլոկ 3-ը և բլոկ 2-ը դեռ սահում են միասին։
(B) Եթե կա բլոկ 3, որքա՞ն է բլոկ 1-ի և բլոկ 2-ի արագացումը։

Լուծում.
a) Երբ համակարգը դուրս է գալիս հանգստի վիճակից, բլոկ 3-ը և բլոկ 2-ը դեռ սահում են միասին։

w1 = The բլոկի քաշը 1 = մ1 գ = (16 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 156.8 Նյուտոն
w1x = վ1 որդի 60o = (156.8 Ն)(0.87) = 136.4 Նյուտոն
w1y = վ1 cos 60o = (156.8 Ն)(0.5) = 78.4 Նյուտոն
N1 = The թեք հարթության կողմից բլոկ 1-ի վրա ազդող նորմալ ուժը = վ1y = 78.4 Նյուտոն
w3 = The բլոկի քաշը 3 = մ3 գ = (5 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 49 Նյուտոն
N23 = The բլոկ 2-ի կողմից բլոկ 3-ի վրա ազդող նորմալ ուժը = վ3 = 49 Նյուտոն
N32 = ն-ըբլոկ 3-ի կողմից բլոկ 2-ի վրա ազդող նորմալ ուժը = N23 = վ3 = 49 Նյուտոն
(N23 և N32 գործողություն-ռեակցիա զույգեր են)
Fs23 = The բլոկ 2-ի կողմից բլոկ 3-ի վրա գործադրվող ստատիկ շփման ուժը = μs N23 = (0.3)(49 Ն) = 14.7 Մանրամասն
Fs32 = The բլոկ 3-ի կողմից բլոկ 2-ի վրա գործադրվող ստատիկ շփման ուժը =s23 = 14.7 Նյուտոն
(Fs23 և Fs32 գործողություն-ռեակցիա զույգեր են)
w2 = The բլոկի քաշը 2 = մ2 գ = (12 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 117.6 Նյուտոն
N2 = The Հորիզոնական մակերևույթի կողմից օբյեկտ 2-ի վրա ազդող նորմալ ուժը = վ2 + Ն32 = 117.6 Նյուտոն + 49
Նյուտոն = 166.6 Նյուտոն
Fk2 = The կինետիկ շփման ուժը բլոկ 2-ի վրա = μk N2 = (0.4)(166.6 Ն) = 66.64 Նյուտոն
Կիրառեք Նյուտոնի շարժման օրենքը բլոկ 3-ի վրա։
ΣFx = մաx
Fs23 =m3 ax
—–> Ֆs23 = μs N23 = μs w3 = μs m3 g
μs m3 գ = մ3 ax
μs g = ax
ax = (0.3)(9.8 մ/վրկ2) = 2.94 մ/վ2
Բլոկ 3-ի առավելագույն արագացումը, որպեսզի բլոկ 3-ը և բլոկ 2-ը շարունակեն սահել միասին, 2.94 մ/վ է։2.
Հիմա մենք հաշվարկում ենք համակարգի արագացման մեծությունը դադարից դուրս գալուց հետո։
Բլոկի տեղաշարժի ուղղությունը = բլոկի արագացման ուղղությունը = T-ի ուղղությունը2 = w-ի ուղղությունը1x.
ΣFx = մաx
w1x - Տ1 + Տ2 - Ֆk2 - Ֆs32 + Ֆs23 = (մ1 + մ2 + մ3) Thex
w1x - Ֆk2 = (մ1 + մ2 + մ3 ) Thex
136.4 N – 66.64 N = (16 կգ + 12 կգ + 5 կգ) ax
69.76 Ն = (33 կգ) աx
ax = 2.11 մ/վ2
ax դրական է, նշանակում է, որ բլոկի տեղաշարժի կամ արագացման ուղղությունը նույնն է, ինչ T-ի ուղղությունը։2 կամ w-ի ուղղությունը1x.
Արագացման մեծությունը հավասար է 2.11 մ / վրկ2 է, որավելի մեծ, քան 2.94 մ / վրկ2 այսպիսով կարող ենք եզրակացնել, որ 3-րդ և 2-րդ բլոկները դադարից դուրս գալուց հետո դեռևս սահում են միասին։
b) Բլոկ 1-ի և բլոկ 2-ի արագացման մեծությունը
ΣFx = մաx
w1x - Ֆk2 = (մ1 + մ2) Thex
—–> Ֆk2 = μk N2 = μk w2 = μk m2 գ = (0.4)(12 կգ)(9.8 մ/վրկ2) = 47.04 Նյուտոն
136.4 N – 47.04 N = (16 կգ + 12 կգ) աx
89.36 Ն = (28 կգ) աx
ax = 89.36 Հյուսիս : 28 կգ = 3.19 մ/վրկ2
[wpdm_package id='493']
- Զանգված և քաշ
- Նորմալ ուժ
- Նյուտոնի երկրորդ շարժման օրենքը
- Շփման ուժ
- Շարժում հորիզոնական մակերևույթի վրա առանց շփման ուժի
- Երկու մարմինների նույն արագացումով շարժումը անհարթ հորիզոնական մակերևույթի վրա՝ շփման ուժով
- Շարժում թեք հարթության վրա՝ առանց շփման ուժի
- Շարժում կոպիտ թեք հարթության վրա շփման ուժով
- Շարժում վերելակում
- Մարմինների շարժումը կապված է լարերի և ճախարակների միջոցով
- Երկու մարմին՝ նույն մեծությամբ արագացումով
- Հարթ կորի կլորացում՝ շրջանաձև շարժման դինամիկա
- Կտրուկ կորի կլորացումը՝ շրջանաձև շարժման դինամիկա
- Հորիզոնական շրջանագծում միատարր շարժում
- Կենտրոնախույս ուժը միատարր շրջանաձև շարժման մեջ
Կարդալ ավելին