Voorbeeld van het toepassen van de wetten van Newton op een glad hellend vlak (zonder wrijving).

2 voorbeelden van het toepassen van de wetten van Newton op een glad hellend vlak (zonder wrijving)

1. De massa van het blok is 2 kg, de zwaartekrachtversnelling is 10 m/s².²Bepaal (a) de resulterende kracht die het blok versnelt (b) de grootte van de versnelling van het blok.
Discussie
Het is bekend :
Massa van het blok (m) = 2 kg
Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/s²²
Gewicht van het blok (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30 = (20)(0,5) = 10 Newton
w_y = w cos 30 = (20)(0,5√3) = 10√3 Newton
Antwoord :
(A) de resulterende kracht die het blok versnelt
Een glad hellend vlak waar wrijving afwezig is. De kracht die de beweging van het blok beïnvloedt is daarom alleen w._x
(B) grote versnelling van het blok
De grootte van de versnelling van het blok is 5 m/s².²De versnelling van het blok is in die richting naar beneden gericht.

2. Het blok bevindt zich op een glad, wrijvingsloos hellend vlak. De massa van het blok is 3 kg en de zwaartekrachtversnelling is 10 m/s².²Bepaal de grootte van de kracht F als (a) het blok stilstaat (b) het blok naar beneden beweegt met een versnelling van 2 m/s²² (c) het blok beweegt omhoog met een constante versnelling van 2 m/s²².
Discussie
Het is bekend :
Massa van het blok (m) = 3 kg
Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/s²²
Gewicht van het blok (w) = mg = (3)(10) = 30 Newton
w_x = w sin 30 = (30)(0,5) = 15 Newton
w_y = w cos 30 = (30)(0,5√3) = 15√3 Newton
Antwoord :
(a) Bepaal F als het blok in rust is.
De eerste wet van Newton stelt dat een object in rust is als de resulterende kracht nul is.
(b) Bepaal F als het blok met een versnelling van 2 m/s² naar beneden beweegt.²
(c) Bepaal F als het blok met een constante versnelling van 2 m/s² omhoog beweegt.²

[Engels : Beweging op een hellend vlak zonder wrijvingskracht]