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

1. 1-қораптың массасы 2 кг, 2-қораптың массасы 4 кг, ауырлық күшінің үдеуі 10 м/с2 ^, F күшінің шамасы 40 Ньютон. 1-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.2, ал 2-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.3. (a) Қораптың үдеуінің шамасы мен бағытын (b) 1-қораптың 2-қорапқа әсер ететін күшінің шамасын (F12 ₎ және 2-қораптың 1-қорапқа әсер ететін күшінің шамасын (F21 _{) табыңыз}.

шешім

Белгілі:

1-ші қораптың массасы (м1 ₎ = 2 кг

2-ші қораптың массасы (м2 ₎ = 4 кг

Ауырлық күшінің үдеуі (г) = 10 м/ ^с² ,

F күші = 40 Ньютон,

1-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті ( μ _k1 ) = 0.2

2-қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті ( μ _k2 ) = 0.3

1-қораптың салмағы (w1 ) ₌ m1g _{= (2)} ( 10) = 20 Ньютон

2-ші қораптың салмағы (w2 ₎ = m2 _g = (4)(10) = 40 Ньютон

1-қорапқа әсер ететін қалыпты күш (N1 ) = _w1 = ₂₀ Ньютон

2-ші қорапқа әсер ететін қалыпты күш (N2 ₎ = 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 = (m1 ₊ m2 ₎ a

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 а

а = 24 / 6

a = 4 м/с ²

Үдеу бағыты = жалпы күштің бағыты = оңға.

(b) 1-қораптың 2-қорапқа әсер ететін күшінің шамасы (F12 ₎ және 2-қораптың 1-қорапқа әсер ететін күшінің шамасы (F21 ₎.

_{F 12} шамасын есептеңіз :

ΣF = ma

F ₁₂ – f _k2 = (m2 ₎ a

F ₁₂ – 12 = (4)(4)

F ₁₂ – 12 = 16

F ₁₂ = 16 + 12

F ₁₂ = 28 Ньютон

F12 _және F21 _- әртүрлі нысандарға әсер ететін әрекет және реакция күштері. F12 _және F21 _бірдей шамаға және қарама-қарсы бағытқа ие.

F ₁₂ = 28 Ньютон = F ₂₁ = 28 Ньютон.

[irp]

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

Белгілі:

1-ші қораптың массасы (м1 ₎ = 2 кг

2-ші 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 ( μ _k1 ) = 0.2 құрайды.

2-ші қорап пен еден арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0.2 ( μ _k2 ) = 0.3 құрайды.

1-ші қораптың салмағы (w1 ₎ = m1 _g = (2)(10) = 20 Ньютон

2-ші қораптың салмағы (w2 ₎ = m2 _g = (4)(10) = 40 Ньютон

1-ші қорапқа әсер ететін қалыпты күш (N1 ₎ = w1 ₌ 20 Ньютон

2-ші қорапқа әсер ететін қалыпты күш (N2 ₎ = 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 = (m1 ₊ m2 ₎ a

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 а

а = 24 / 6

a = 4 м/с ²

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

(b) Баудың кернеуі

Көлденең бағытта 1-қорапқа әсер ететін күштер оңға қарай 1 тартылыс күші (T1 ₎ және солға қарай 1 кинетикалық үйкеліс күші (f _k1 ). Ньютонның екінші заңын қолданыңыз:

ΣF = ma

T ₁ – f _k1 = m ₁ a

T ₁ – 4 = (2)(4)

T ₁ – 4 = 8

T ₁ = 8 + 4 = 12 Ньютон

Көлденең бағытта 2-ші қорапқа әсер ететін күштер солға қарай тартылу 2 (T2) және оңға қарай кинетикалық үйкеліс 2 (f k2) күші болып табылады _{. Ньютонның} екінші заңын қолданыңыз :

ΣF = ma

F – T ₂ – f _{k 2} = m ₂ a

40 – T ₂ – 12 = (4)(4)

28 – T ₂ = 16

T ₂ = 28 – 16 = 12 Ньютон

Қораптарды жалғайтын сымның керілуі = T ₁ = T ₂ = T = 12 Ньютон.

[irp]

[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