Formula tal-forza fuq pjan inklinat

Eżempji ta' mistoqsijiet u formuli għal forzi fuq pjani inklinati

1. Forza orizzontali kostanti ta' kobor 50 N taġixxi fuq blokka b'massa ta' m = 5 kg. Il-blokka tiċċaqlaq 'il fuq b'veloċità inizjali v._o = 4 m/s tul pjan inklinat mhux maħdum b'angolu ta' inklinazzjoni θ (tan θ = ¾). Koeffiċjent frizzjoni kinetika bejn il-blokka u l-wiċċ tal-pjan inklinat huwa μ_k = 0,2. Id-distanza li l-blokka tivvjaġġa qabel ma finalment tieqaf hija…

A. 10 m

B. 12 metri

Ċ. 15 m

D. 18-il metru

Lvant 22 m

w = gravità

w_x = komponent tal-gravità fuq l-assi x

w_y = komponent tal-gravità fuq l-assi y

F = forza orizzontali kostanti

F_x = komponent tal-forza fuq l-assi x

F_y = komponent tal-forza fuq l-assi y

N = forza normali

f_k = forza ta' frizzjoni kinetika

w = mg = 5 (10) = 50 N

w_x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N

w_y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F = 50N

F_x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F_y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N

N = w_y +F_y = 40 + 30 = 70 N

f_k = μ_k N = 0,2 (70) = 14 N

Applika t-tieni liġi ta' Newton:

ΣF = ma

F_x - w_x - f_k = ma

40-30-14 = 5 a

-4 = 5 a

a = -4/5 m/s²

Uża l-formula GLBB biex tikkalkula d-distanza li jivvjaġġa l-blokk qabel ma jieqaf.

Huwa magħruf:

Veloċità inizjali (v_o) = 4 m/s

Deċelerazzjoni (a) = -4/5 m/s²

Veloċità finali (v_t) = 0

Mistoqsi: Distanza vvjaġġata (s)

Tweġiba:

v_t² =v_o² + 2 fusien

0 = 4² + 2 (-4/5) sekondi

0 = 16 – 8/5 sekondi

16 = 8/5 sekondi

16 (5) = 8 sekondi

80 = 8 s

s = 80/8

s = 10 metri

It-tweġiba korretta hija A.

2. Blokk jiċċaqlaq minn wieqfa 'l isfel fuq pjan inklinat twil. L-ewwel sezzjoni tal-inklinazzjoni hija lixxa, u s-sezzjoni li jmiss 'l isfel sal-qiegħ hija mhux maħduma. Wara li jiċċaqlaq għal ftit ħin fuq is-sezzjoni mhux maħduma, il-blokk jieqaf. F'dan il-każ...

(1) ix-xogħol totali fuq il-blokk mhuwiex ugwali għal żero

(2) ix-xogħol li jsir mill-forza gravitazzjonali għandu valur pożittiv

(3) ix-xogħol magħmul mill-forza gravitazzjonali huwa ugwali għall-bidla fl-enerġija potenzjali tal-blokka

(4) ix-xogħol magħmul mill-forza tal-frizzjoni mhuwiex ugwali għal żero

Diskussjoni

Hemm żewġ forzi li jaġixxu fuq oġġett, jiġifieri l-gravità u l-frizzjoni.

Meta oġġett jgħaddi minn fuq pjan inklinat lixx, il-forza tal-gravità biss taġixxi fuq l-oġġett. Meta oġġett jgħaddi minn fuq pjan inklinat mhux maħdum, minbarra l-forza tal-gravità, ikun hemm ukoll forza ta' frizzjoni li taġixxi fuq l-oġġett.

1. Ix-xogħol totali fuq il-blokk mhuwiex ugwali għal żero.

Jekk ix-xogħol totali huwa żero, allura ma jkun hemm l-ebda spostament. Il-blokka tesperjenza spostament, għalhekk ix-xogħol totali mhuwiex żero.

Dikjarazzjoni 1 hija vera

2. Ix-xogħol li jsir mill-forza gravitazzjonali għandu valur pożittiv

Ix-xogħol li jsir mill-forza gravitazzjonali huwa pożittiv għaliex id-direzzjoni tal-forza gravitazzjonali ('l isfel) hija l-istess bħad-direzzjoni tal-ispostament tal-oġġett ('l isfel).

Dikjarazzjoni 2 hija vera

3. Ix-xogħol li jsir mill-forza gravitazzjonali huwa ugwali għall-bidla fl-enerġija potenzjali gravitazzjonali tal-blokka, f'dan il-każ ix-xogħol pożittiv li jsir mill-forza gravitazzjonali jikkawża li l-enerġija potenzjali gravitazzjonali tal-blokka tonqos.

Dikjarazzjoni 3 hija vera

4. Ix-xogħol li jsir mill-frizzjoni mhuwiex żero għaliex l-oġġett jesperjenza spostament u hemm forza ta' frizzjoni li taġixxi matul l-ispostament.

Dikjarazzjoni 4 hija vera

Mozzjoni fuq pjan inklinat bla xkiel

3. Kubu li jiżżerżaq 'l isfel fuq pjan inklinat mingħajr frizzjoni se jesperjenza aċċelerazzjoni kostanti.

Sebab

Fin-nuqqas ta' frizzjoni, l-aċċelerazzjoni ta' oġġett hija ugwali għall-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità.

Diskussjoni

Jekk ma jkunx hemm frizzjoni, il-kubu jiżżerżaq 'l isfel b'aċċelerazzjoni kostanti. F'waqgħa ħielsa, oġġett jaqa' b'aċċelerazzjoni g, fejn g hija l-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità.

Sadanittant, fuq pjan inklinat, oġġett jiżżerżaq 'l isfel b'aċċelerazzjoni gx, fejn il-valur ta' gx huwa iżgħar mill-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità. Il-valur ta' gx jiddependi wkoll fuq il-kobor tal-angolu ta' inklinazzjoni.

Sors ta' mistoqsijiet

Mistoqsijiet tal-Fiżika SBMPTN