마찰력 관련 문제 예시

마찰력 관련 문제 6가지 예시

1. 질량이 1kg인 블록이 거친 평평한 표면 위에 정지해 있다. 정지 마찰 계수는 0,4이고 중력 가속도는 10m/s²이다.²(a) 정지 마찰력의 크기를 구하고 (b) 블록이 움직이기 시작하는 데 필요한 최소 인장력 F를 구하십시오!
논의
알려져 있다 :
질문했습니다 :
(a) 정지 마찰력의 크기 (b) 최소 인장력(F)의 크기
자와브 :
(A) 정지 마찰력(f)의 크기_s)
(비) 최소 인장력(F)
물체를 힘 F로 당겼을 때 물체가 정지해 있다면, 이는 정지 마찰력이 작용하는 것입니다. 만약 물체를 힘 F로 당겼을 때 물체가 이미 움직이고 있다면, 이는 운동 마찰력이 작용하는 것입니다. 정지 마찰력은 물체의 움직임을 방해하며, 그림에서처럼 정지 마찰력의 방향은 당기는 힘(F)의 방향과 반대입니다. 당기는 힘(F)과 정지 마찰력의 크기가 같을 때, 물체는 움직이기 시작합니다(물체는 정지 상태를 유지합니다). 물체가 움직이기 시작하는 것은 당기는 힘이 정지 마찰력보다 클 때입니다.
따라서 블록이 움직이기 시작하는 데 필요한 최소 인장력(F)은 4뉴턴입니다.

2. 질량이 1kg인 블록이 거친 평평한 표면에 놓여 있고, 블록이 일정한 속도로 직선 운동을 하도록 힘 F로 당겨지고 있습니다. 운동 마찰 계수가 0,1일 때, 당기는 힘 F의 크기를 구하세요! (g = 10 m/s²)²)  
논의
알려져 있다 :
질문했습니다 : F
자와브 :
일정한 속도로 직선 운동을 하는 물체는 가속도 없이 움직이는 물체와 같습니다. 뉴턴의 제1법칙에 따르면 물체에 작용하는 알짜힘이 0이면 물체는 정지해 있거나 일정한 속도로 움직입니다.
블록은 일정한 속도로 움직이므로 블록에 작용하는 알짜힘은 0입니다. 알짜힘이 0이 되려면 오른쪽으로 당기는 힘 F 외에도 크기는 같지만 왼쪽 방향으로 작용하는 힘이 있어야 합니다. 이 힘은 운동 마찰력, 즉 물체가 움직일 때 블록에 작용하는 힘입니다. 수학적으로 표현하면 다음과 같습니다.
물체가 일정한 속도로 직선 운동을 하기 때문에 당기는 힘의 크기 F = f입니다._s = 1 뉴턴

3. 질량이 1kg인 상자가 거친 경사면을 일정한 속도로 미끄러져 내려가고 있습니다. 운동 마찰 계수를 구하세요. (g = 10 m/s²)²)
논의

캡션:
w = 중력, w_x = 경사면 표면에 평행한 중력 성분, w_y = 경사면에 수직인 중력 성분, N = 수직항력, f_k = 운동 마찰력.

자와브 :
상자는 일정한 속도로 미끄러져 내려가므로 알짜힘은 0입니다. 상자는 경사면 위를 움직이며, 경사면에는 힘 w가 작용합니다._x 댄 에프_k이 두 힘은 크기는 같지만 방향이 반대이므로 합력은 0입니다.

[영어 : 정지 마찰력과 운동 마찰력 – 문제와 해법]

4. 물체의 질량이 4kg이면 경사각은 30°입니다.^o 그리고 중력 가속도는 10ms입니다.^{- 2} 물체는 여전히 미끄러질 것입니다. 물체와 경사면 사이의 마찰 계수의 최댓값은…
논의
알려진 바에 따르면:
m = 4 kg, g = 10 m/s²
질문: 최대 마찰 계수는 얼마입니까?
답변 :
정지 마찰 계수는 운동 마찰 계수보다 크므로, 최대 마찰 계수란 최대 정지 마찰 계수를 의미합니다.
물체는 수직 방향으로 움직이지 않습니다.
f를 교체하세요_s 방정식 1에서 f를 사용하면_s 방정식 2에서.
5. 물체를 거친 표면에 놓고 힘을 가하면 마찰력이라는 반대 힘이 발생합니다. 이 마찰력의 크기는 다음과 같은 요소에 따라 달라집니다...
A. 마찰면의 거칠기
B. 수직항력의 크기
C. 마찰면의 거칠기 및 수직항력의 크기
D. 끌어당겨지는 물체의 질량
E. 물체를 끌어당기는 힘의 크기
논의
정지 마찰력은 물체가 당겨지지만 아직 움직이지 않을 때 작용합니다. 운동 마찰력은 물체가 움직이고 있을 때 작용합니다.
물체가 평면 위에 있다면 N = w = mg입니다.
물체가 경사면에 있다면 N = w입니다._y = w cos theta (예제 문제 1 참조)
설명: f_s = 정지 마찰력, f_k = 운동 마찰력, N = 수직항력, w = 중력, = 물체의 질량, g = 중력 가속도.
만약 문제가 거친 평면과 관련된 것이라면, 마찰력의 크기는 표면 거칠기(마찰 계수)와 수직력(N)에 따라 달라집니다.
정답은 C입니다.

6. 경사면을 따라 움직이는 물체에 작용하는 마찰력의 크기는 다음 요인에 따라 달라집니다...
A. 물체의 무게와 물체의 속도
B. 수평면에 대한 평면의 경사각과 물체의 속도
C. 물체의 수직력 및 표면 거칠기
D. 물체의 무게와 평면이 수평면에 대해 이루는 경사각
E. 평면의 표면 거칠기 및 물체의 속도
논의
경사면에서의 최대 정지 마찰력을 구하는 공식은 다음과 같습니다.
정답은 C입니다.
마찰 계수는 수평면과의 경사각(세타)에만 의존합니다.