Trinties jėgos klausimų pavyzdys

6 trinties jėgos klausimų pavyzdžiai

1. 1 kg masės blokas stovi ant nelygaus plokščio paviršiaus. Statinės trinties koeficientas yra 0,4, o gravitacijos pagreitis – 10 m/s.². Nustatykite (a) statinės trinties jėgos dydį (b) mažiausią tempimo jėgą F, kad blokas pradėtų judėti!
Pembahasanas
Yra žinoma :
Paklausta :
(a) Statinės trinties jėgos dydis (b) Minimalios tempimo jėgos (F) dydis
Jawab :
(A) Statinės trinties jėgos dydis (f_s)
(B) Minimali tempimo jėga (F)
Jei objektas traukiamas jėga F, bet jis vis dar nejuda, jį veikia statinė trintis. Jei objektas traukiamas jėga F ir jau juda, jį veikia kinetinė trintis. Statinė trintis slopina objekto judėjimą ir, kaip parodyta paveikslėlyje, statinės trinties kryptis yra priešinga tempimo jėgos (F) krypčiai. Kai tempimo jėga (F) yra tokia pati kaip statinė trinties jėga, objektas judės (objektas lieka nejudantis). Objektas pradeda judėti, kai tempimo jėga yra didesnė už statinę trinties jėgą.
Taigi minimali tempimo jėga (F), kad blokas pradėtų judėti, yra 4 niutonai.

2. 1 kg masės blokas, padėtas ant nelygaus plokščio paviršiaus, tempiamas jėga F taip, kad blokas judėtų tiesia linija pastoviu greičiu. Jei kinetinės trinties koeficientas lygus 0,1, nustatykite traukimo jėgos F dydį! (g = 10 m/s²)  
Pembahasanas
Yra žinoma :
Paklausta : F
Jawab :
Tiesia linija pastoviu greičiu judantis blokas = blokas, judantis pastoviu greičiu = blokas, judantis be pagreičio. Pirmasis Niutono dėsnis teigia, kad jei objektą veikianti atstojamoji jėga = 0, tai objektas nejuda arba juda pastoviu greičiu.
Kaladėlė juda pastoviu greičiu, todėl ją veikianti atstojamoji jėga yra lygi 0. Kad atstojamoji jėga t = 0, be traukos jėgos F į dešinę, turi būti jėga, kurios dydis yra toks pat kaip F, bet ji nukreipta į kairę. Nagrinėjama jėga yra kinetinė trinties jėga – kinetinė trinties jėga, veikianti kaladėlę, kai objektas juda. Matematiškai:
Kadangi objektas juda tiesia linija pastoviu greičiu, traukos jėgos dydis F = f_s = 1 niutonų

3. Dėžė, kurios masė yra 1 kg, slysta žemyn pastoviu greičiu grubia nuožulnia plokštuma. Apskaičiuokite kinetinės trinties koeficientą… (g = 10 m/s²)
Pembahasanas

Antraštė:
w = gravitacija, w_x = sunkio jėgos komponentė, lygiagreti pasvirusios plokštumos paviršiui, w_y = sunkio jėgos komponentė, statmena pasvirusiai plokštumai, N = normalioji jėga, f_k = kinetinė trinties jėga.

Jawab :
Dėžė slysta žemyn pastoviu greičiu, todėl atstojamoji jėga = 0. Dėžė juda pasvirusios plokštumos paviršiumi, kur pasvirusios plokštumos paviršiuje veikia jėga w_x ir f_kŠios dvi jėgos yra vienodo dydžio, bet priešingų krypčių, todėl atstojamoji jėga = 0.

[Anglų kalba: Statinės ir kinetinės trinties jėgos – problemos ir sprendimai]

4. Jei objekto masė yra 4 kg, polinkio kampas yra 30^o ir gravitacinis pagreitis 10 ms^-2 Objektas vis tiek slys. Didžiausia trinties koeficiento tarp objekto ir pasvirusios plokštumos vertė yra…
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
m = 4 kg, g = 10 m/s²
Paklausta: maksimalus trinties koeficientas?
Jawab :
Statinis trinties koeficientas yra didesnis nei kinetinis trinties koeficientas, todėl maksimalus trinties koeficientas reiškia maksimalų statinį trinties koeficientą.
Objektai nejuda vertikalia kryptimi:
Pakeisti f_s 1 lygtyje su f_s 2 lygtyje.
5. Jei objektas padedamas ant šiurkštaus paviršiaus ir tada traukiamas jėga, atsiras priešinga jėga, vadinama trintimi. Šios trinties jėgos dydis priklauso nuo...
A. trinties paviršiaus šiurkštumas
B. normaliosios jėgos dydis
C. trinties paviršių šiurkštumas ir normaliosios jėgos dydis
D. traukiamo objekto masė
E. jėgos, kuri traukia objektą, dydis
Pembahasanas
Statinė trintis veikia, kai objektas yra traukiamas, bet dar nejuda. Kinetinė trintis veikia, kai objektas juda.
Jei objektas yra plokščioje plokštumoje, tai N = w = mg
Jei objektas yra pasvirusioje plokštumoje, tai N = w_y = w cos theta (plg. 1 pavyzdinį uždavinį)
Aprašymas: f_s = statinė trinties jėga, f_k = kinetinė trinties jėga, N = normalioji jėga, w = gravitacija = objekto masė, g = gravitacijos pagreitis.
Jei problema susijusi su šiurkščiu plokščiu paviršiumi, tai trinties jėgos dydis priklauso nuo paviršiaus šiurkštumo (trinties koeficiento) ir normaliosios jėgos (N).
Teisingas atsakymas yra C.

6. Trinties jėgos, veikiančios objektą, judantį pasvirusia plokštuma, dydis priklauso nuo...
A. objekto svoris ir objekto greitis
B. plokštumos pasvirimo kampas horizontalios plokštumos atžvilgiu ir objekto greitis
C. normalioji jėga ir objekto paviršiaus šiurkštumas
D. objekto svoris ir plokštumos pasvirimo kampas horizontalios plokštumos atžvilgiu
E. plokštumos paviršiaus šiurkštumas ir objekto greitis
Pembahasanas
Didžiausios statinės trinties jėgos ant pasvirusios plokštumos formulė:
Teisingas atsakymas yra C.
Nors trinties koeficientas priklauso tik nuo polinkio kampo horizontalės atžvilgiu (teta).