1. קופסה שמסתה 5 ק"ג נמצאת על מישור משופע בזווית של 30 מעלות . הקופסה נתמכת על ידי חוט. קבע את כוח המתיחה (T) ואת הכוח הנורמלי (N)!
פתרון
∑Fx = 0
T – w sin 30 o = 0
T = w sin 30 o
T = (5 ק"ג)(9.8 מטר/שנייה 2 ) sin 30 o
T = (49)(0.5)
T = 24.5 ניוטון
∑ F y = 0
N – w cos 30 o = 0
N = w cos 30 o
N = (49)(0.87)
N = 43 ניוטון
[IRP]
2. שני גופים בעלי מסה m1 = m2 = 2 ק"ג, המחוברים באמצעות חוט חסר מסה מעל גלגלת חסרת חיכוך. מצא את כוחות המתיחה T1 ו- T2.
פתרון
(א) דיאגרמת גוף חופשי עבור אובייקט 1 (ב) דיאגרמת גוף חופשי עבור אובייקט 2
יש ליישם את החוק הראשון של ניוטון על אובייקט 1:
∑ F y = 0
T1 – w1 = 0
T1 = w1 = m1 g = ( 2 ק"ג)(9.8 מטר/שנייה 2 ) = 19.6 ניוטון
יש ליישם את החוק הראשון של ניוטון על אובייקט 2:
∑ F y = 0
T2 – w2 = 0
T2 = w2 = m2 g = ( 2 ק"ג)(9.8 מטר/שנייה ) = 19.6 ניוטון
T1 = T2 = 19.6 ניוטון.
[IRP]
3. גוף בעל משקל w A = 30 N וגוף בעל משקל w B = 40 N מחוברים באמצעות חוט קל משקל העובר מעל גלגלת חסרת חיכוך בעלת מסה זניחה. קבע את מקדם החיכוך הסטטי המקסימלי בין w B למשטח משופע, אם המערכת נמצאת במנוחה.
פתרון
(א) דיאגרמת גוף חופשי עבור עצם w A (ב) דיאגרמת גוף חופשי עבור עצם w B
יש להחיל את החוק הראשון של ניוטון על גוף w A בכיוון אנכי (y):
∑ F y = 0 (אין תאוצה בכיוון אנכי)
T – w A = 0
T = w A = 30 ניוטון
יש ליישם את החוק הראשון של ניוטון על גוף w B בכיוון אנכי (y) :
∑ F y = 0
N – w B cos 45 o = 0
N = w B cos 45 o = (40)(0.7) = 28 ניוטון
יש להחיל את החוק הראשון של ניוטון על גוף w B בכיוון אופקי (x):
∑ Fx = 0
Fk + wB sin 45 o – T = 0
μ s N + w B sin 45 o – T = 0
μ s (28) + (40)(0.7) – 30 = 0
μs (28) + 28 – 30 = 0
מיקרו- שניות (28) = 30 – 28
מיקרו- שניות (28) = 2
מיקרו -שניות = 2 / 28
μ s = 0.07
מקדם החיכוך הסטטי המקסימלי בין w B למשטח הנטוי = 0.07.
[wpdm_package id = '490 ′]
- חלקיקים בשיווי משקל חד-ממדי
- חלקיקים בשיווי משקל דו-ממדי
- שיווי משקל של גופים המחוברים באמצעות חוטים וגלגלות
- שיווי משקל של גופים על מישור משופע
