Үйкеліс күшімен бірдей үдеулері бар екі дененің тегіс емес көлденең беттегі қозғалысы – есептер және шешімдер

1. масса 1-ші қораптың салмағы 2 кг, 2-ші қораптың массасы 4 кг, ауырлық күшінің үдеуі 10 м/с², F күшінің шамасы 40 Ньютонға тең. 1-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.2-ге тең, ал 2-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.3-ке тең. (a) Қораптың шамасы мен бағытын табыңыз. жеделдету (b) 1-қораптың 2-қорапқа әсер ететін күшінің шамасы (F)₁₂) және 2-қораптың 1-қорапқа әсер ететін күшінің шамасы (F₂₁).

шешім

Белгілі:

1 қораптың массасы (м₁) = 2 кг

2 қораптың массасы (м₂) = 4 кг

Гравитацияның үдеуі (g) = 10 м/с²,

F күші = 40 Ньютон,

Коэффициенті кинетикалық үйкеліс 1-қораптың еденмен арасы (μ_k1) = 0.2

2-ші қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті (μ_k2) = 0.3

The салмақ 1-ші қораптың (w₁) = м₁ g = (2)(10) = 20 Ньютон

2-ші қораптың салмағы (w₂) = м₂ g = (4)(10) = 40 Ньютон

The қалыпты күш 1-ші қорапқа (N) әсер етті₁) = w₁ = 20 Ньютон

2-ші қорапқа (N) әсер ететін қалыпты күш₂) = w₂ = 40 Ньютон

1-ші қорапқа әсер ететін кинетикалық үйкеліс күші (f_k1) = (μ_k1)(N₁) = (0.2)(20) = 4 Ньютон

2-ші қорапқа әсер ететін кинетикалық үйкеліс күші (f_k2) = (μ_k1)(N₂) = (0.3)(40) = 12 Ньютон

Шешімі:

(a) Қораптың үдеуінің шамасы мен бағыты

ΣF = ma

F - f_k1 - f_k2 = (м₁ + м₂) және

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 а

а = 24 / 6

а = 4 м/с²

Үдеу бағыты = жалпы күштің бағыты = оңға.

(b) 1-қораптың 2-қорапқа әсер ететін күшінің шамасы (F)₁₂) және 2-қораптың 1-қорапқа әсер ететін күшінің шамасы (F₂₁).

F шамасын есептеңіз₁₂ :

ΣF = ma

F₁₂ - f_k2 = (м₂) және

F₁₂ – 12 = (4)(4)

F₁₂ - 12 = 16

F₁₂ = 16 + 12

F₁₂ = 28 Ньютон

F₁₂ және F₂₁ әр түрлі нысандарға әсер ететін әрекет және реакция күштері болып табылады. F₁₂ және F₂₁ бірдей шамаға және қарама-қарсы бағытқа ие.

F₁₂ = 28 Ньютон = F₂₁ = 28 Ньютон.

2. 1-қораптың массасы 2 кг, 2-қораптың массасы 4 кг, ауырлық күшінің үдеуі 10 м/с², F күші 40 Н-ға тең. 1-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.2-ге тең, ал 2-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.3-ке тең. Анықтаңыз: (a) Үдеудің шамасы мен бағыты (b) Қораптарды жалғайтын шнурдың керілуі. Шнурдың массасын ескермеңіз.

Белгілі:

1 қораптың массасы (м₁) = 2 кг

2 қораптың массасы (м₂) = 4 кг

Ауырлық күшінің үдеуі (г) = 10 м/с²,

F күші = 40 Ньютон,

1-ші қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.2-ге тең (μ_k1) = 0.2

2-ші қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.2-ге тең (μ_k2) = 0.3

1-ші қораптың салмағы (w₁) = м₁ g = (2)(10) = 20 Ньютон

2-ші қораптың салмағы (w₂) = м₂ g = (4)(10) = 40 Ньютон

1-ші қорапқа (N) әсер ететін қалыпты күш₁) = w₁ = 20 Ньютон

2-ші қорапқа (N) әсер ететін қалыпты күш₂) = w₂ = 40 Ньютон

1-ші қорапқа әсер ететін кинетикалық үйкеліс күші (f_k1) = (μ_k1)(N₁) = (0.2)(20) = 4 Ньютон

2-ші қорапқа әсер ететін кинетикалық үйкеліс күші (f_k2) = (μ_k1)(N₂) = (0.3)(40) = 12 Ньютон

Шешімі:

(a) үдеудің шамасы мен бағыты

ΣF = ma

F - f_k1 - f_k2 = (м₁ + м₂) және

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 а

а = 24 / 6

а = 4 м/с²

Үдеу шамасы 4 м/с², үдеу бағыты = жалпы күштің бағыты = оңға.

(b) Баудың кернеуі

1-ші қорапқа көлденең бағытта әсер ететін күштер 1-ші керілу (T) болып табылады.₁) оңға және кинетикалық үйкеліс күші 1 (f_k1) солға қарай. Ньютонның екінші заңын қолданыңыз:

ΣF = ma

T₁ - f_k1 = м₁ a

T₁ - 4 = (2)(4)

T₁ - 4 = 8

T₁ = 8 + 4 = 12 Ньютон

2-ші қорапқа көлденең бағытта әсер ететін күштер 2-ші керілу (T) болып табылады.₂) солға және кинетикалық үйкеліс күші 2 (f_k2) оңға қарай. Қолданыңыз Ньютонның екінші заңы :

ΣF = ma

F – T₂ - f_k2 = м₂ a

40 – Т₂ – 12 = (4)(4)

28 – Т₂ = 16

T₂ = 28 – 16 = 12 Ньютон

Қораптарды жалғайтын сымның керілуі = T₁ = Т₂ = T = 12 Ньютон.

[wpdm_package id='493']

1. Масса және салмақ
2. Қалыпты күш
3. Ньютонның екінші қозғалыс заңы
4. Үйкеліс күші
5. Үйкеліс күшінсіз көлденең беткейдегі қозғалыс
6. Үйкеліс күшімен бірдей үдеумен екі дененің тегіс емес көлденең беттегі қозғалысы
7. Үйкеліс күшінсіз көлбеу жазықтықта қозғалыс
8. Үйкеліс күшімен көлбеу жазықтықта қозғалыс
9. Лифттегі қозғалыс
10. Баулар мен шкивтер арқылы байланысқан денелердің қозғалысы
11. Үдеу шамасы бірдей екі дене
12. Жазық қисықты дөңгелектеу – айналмалы қозғалыс динамикасы
13. Иілген қисықты дөңгелектеу – айналмалы қозғалыс динамикасы
14. Көлденең шеңбер бойымен біркелкі қозғалыс
15. Бірқалыпты шеңберлік қозғалыстағы центрден тепкіш күш