마찰력이 있는 거친 경사면에서 뉴턴의 법칙을 적용한 예

마찰력이 작용하는 거친 경사면에 뉴턴의 법칙을 적용한 두 가지 예

1. 블록의 질량은 2kg이고, 중력 가속도는 10m/s²입니다.²정지 마찰 계수와 운동 마찰 계수는 각각 0,2와 0,1입니다. 이 블록은 정지해 있습니까, 아니면 움직이고 있습니까? 만약 블록이 움직이고 있다면, (a) 블록을 가속시키는 알짜힘과 (b) 블록의 가속도의 크기와 방향을 구하십시오!
논의
알려져 있다 :
질량(m) = 2kg
중력 가속도(g) = 10 m/s²²
정지 마찰 계수 = 0,2
정지 마찰 계수 = 0,1
블록의 무게(w) = mg = (2)(10) = 20 뉴턴
w_x = w sin 30^o = (20)(0,5) = 10 뉴턴
w_y = w cos 30^o = (20)(0,5√3) = 10√3 뉴턴
수직항력(N) = w_y = 10√3 뉴턴
정지 마찰력(f)_s) = (0,2)(10√3) = 2√3 뉴턴
운동 마찰력(f)_k) = (0,1)(10√3) = √3 뉴턴
질문했습니다 블록이 정지해 있나요, 아니면 움직이고 있나요? 만약 움직인다면, 블록을 가속시키는 알짜힘과 블록의 가속도를 구하세요!

자와브 :
w이면 블록은 정지 상태입니다._x <f_sw이면 블록이 움직입니다._x > f_s왜냐하면 w_x = 10 뉴턴 및 f_s = 2√3 뉴턴이므로 블록이 아래쪽으로 움직인다는 결론을 내릴 수 있습니다.
(a) 블록을 가속시키는 합력
블록이 움직일 때, 블록에 작용하는 마찰력은 운동 마찰력(f)입니다._k).
(b) 블록의 가속도의 크기와 방향
블록의 가속도 크기는 4,15m/s²입니다.² 그리고 블록의 가속도 방향은 아래쪽입니다.

2. 블록의 질량은 4kg이고, 중력 가속도는 10m/s²입니다.²정지 마찰 계수와 운동 마찰 계수는 각각 0,4와 0,2입니다. 만약 힘 F의 크기가 40뉴턴이라면, 블록은 정지해 있습니까, 아니면 움직이고 있습니까? 블록이 움직이고 있다면, (a) 블록을 가속시키는 알짜힘과 (b) 블록의 가속도의 크기와 방향을 구하십시오.
논의
알려져 있다 :
질량(m) = 4kg
중력 가속도(g) = 10 m/s²²
정지 마찰 계수 = 0,4
정지 마찰 계수 = 0,2
블록의 무게(w) = mg = (4)(10) = 40 뉴턴
w_x = w sin 30^o = (40)(0,5) = 20 뉴턴
w_y = w cos 30^o = (40)(0,5√3) = 20√3 뉴턴
수직항력(N) = w_y = 20√3 뉴턴
정지 마찰력(f)_s) = (0,4)(20√3) = 8√3 뉴턴
운동 마찰력(f)_k) = (0,2)(20√3) = 4√3 뉴턴
F = 40 뉴턴
질문했습니다 블록이 정지해 있나요, 아니면 움직이고 있나요? 만약 움직인다면, 블록을 가속시키는 알짜힘과 블록의 가속도를 구하세요!
자와브 :
F < w이면 블록은 아래로 이동합니다._x + 에프_sF > w이면 블록은 위쪽으로 움직입니다._x + 에프_sF = 40 뉴턴, w_x = 20 뉴턴 및 f_s = 8√3 = 13,6 뉴턴이므로 F가 w보다 크기 때문에 블록이 위쪽으로 움직인다는 결론을 내릴 수 있습니다._x + 에프_s.
(a) 블록을 가속시키는 합력
블록이 움직일 때, 블록에 작용하는 마찰력은 운동 마찰력(f)입니다._k).
(b) 블록의 가속도의 크기와 방향
블록의 가속도 크기는 1,6m/s²입니다.² 그리고 블록의 가속도 방향은 위쪽입니다.

[영어 : 마찰력이 작용하는 거친 경사면에서의 운동]