1. De massa van doos 1 is 2 kg, de massa van doos 2 is 4 kg, de zwaartekrachtversnelling is 10 m/s² , de grootte van de kracht F is 40 Newton. De wrijvingscoëfficiënt tussen doos 1 en de vloer is 0.2 en de wrijvingscoëfficiënt tussen doos 2 en de vloer is 0.3. Bereken (a) de grootte en richting van de versnelling van de doos , (b) de grootte van de kracht die doos 1 op doos 2 uitoefent (F12 ) en de grootte van de kracht die doos 2 op doos 1 uitoefent (F21 ).
Het resultaat
Bekend:
Massa van de doos 1 (m 1 ) = 2 kg
Massa van de doos 2 (m 2 ) = 4 kg
Zwaartekrachtversnelling (g) = 10 m/ s²
De kracht F = 40 Newton,
Coëfficiënt van kinetische wrijving tussen doos 1 en vloer ( μk1 ) = 0.2
Coëfficiënt van kinetische wrijving tussen doos 2 en vloer ( μk2 ) = 0.3
Het gewicht van de doos 1 (w 1 ) = m 1 g = (2)(10) = 20 Newton
Het gewicht van de doos 2 (w 2 ) = m 2 g = (4)(10) = 40 Newton
De normaalkracht die op de doos wordt uitgeoefend 1 (N 1 ) = w 1 = 20 Newton
De normaalkracht die op de doos wordt uitgeoefend 2 (N 2 ) = w 2 = 40 Newton
De kracht van de kinetische wrijving uitgeoefend op doos 1 (f k1 ) = ( μ k1 )(N 1 ) = (0.2)(20) = 4 Newton
De kracht van de kinetische wrijving uitgeoefend op doos 2 (f k2 ) = ( μ k1 )(N 2 ) = (0.3)(40) = 12 Newton
oplossing:
(a) Grootte en richting van de versnelling van de doos
ΣF = ma
F – f k1 – f k2 = (m 1 + m 2 ) a
40 – 4 – 12 = (2 + 4) a
24 = 6 a
een = 24 / 6
a = 4 m/ s²
De richting van de versnelling is gelijk aan de richting van de nettokracht = naar rechts.
(b) Grootte van de kracht die doos 1 uitoefent op doos 2 (F 12 ) en de grootte van de kracht die doos 2 uitoefent op doos 1 (F 21 ).
Bereken de grootte van F 12 :
ΣF = ma
F 12 – f k2 = (m 2 ) a
F 12 – 12 = (4)(4)
F 12 – 12 = 16
F 12 = 16 + 12
F 12 = 28 Newton
F 12 en F 21 zijn actie- en reactiekrachten die op de verschillende objecten inwerken. F 12 en F 21 hebben dezelfde grootte en tegengestelde richting.
F 12 = 28 Newton = F 21 = 28 Newton.
[irp]
2. De massa van doos 1 is 2 kg, de massa van doos 2 is 4 kg, de zwaartekrachtversnelling is 10 m/s² , de kracht F is 40 N. De wrijvingscoëfficiënt tussen doos 1 en de vloer is 0.2 en de wrijvingscoëfficiënt tussen doos 2 en de vloer is 0.3. Bepaal (a) de grootte en richting van de versnelling en (b) de spanning in het touw dat de dozen verbindt. Negeer de massa van het touw.
Bekend:
Massa van de doos 1 (m 1 ) = 2 kg
Massa van de doos 2 (m 2 ) = 4 kg
Zwaartekrachtversnelling (g) = 10 m / s²
De kracht F = 40 Newton,
De wrijvingscoëfficiënt tussen doos 1 en de vloer is 0.2 ( μ k1 ) = 0.2
De wrijvingscoëfficiënt tussen doos 2 en de vloer is 0.2 ( μ k2 ) = 0.3
Het gewicht van de doos 1 (w 1 ) = m 1 g = (2)(10) = 20 Newton
Het gewicht van de doos 2 (w 2 ) = m 2 g = (4)(10) = 40 Newton
De normaalkracht die op de doos wordt uitgeoefend 1 (N 1 ) = w 1 = 20 Newton
De normaalkracht die op de doos wordt uitgeoefend 2 (N 2 ) = w 2 = 40 Newton
De kracht van de kinetische wrijving uitgeoefend op doos 1 (f k1 ) = ( μ k1 )(N 1 ) = (0.2)(20) = 4 Newton
De kracht van de kinetische wrijving uitgeoefend op doos 2 (f k2 ) = ( μ k1 )(N 2 ) = (0.3)(40) = 12 Newton
oplossing:
(a) grootte en richting van de versnelling
ΣF = ma
F – f k1 – f k2 = (m 1 + m 2 ) a
40 – 4 – 12 = (2 + 4) a
24 = 6 a
een = 24 / 6
a = 4 m/ s²
De grootte van de versnelling is 4 m/s² , de richting van de versnelling is gelijk aan de richting van de nettokracht = naar rechts.
(b) Spanning in het koord
De krachten die in horizontale richting op de doos 1 werken zijn de trekkracht 1 (T 1 ) naar rechts en de kinetische wrijvingskracht 1 (f k1 ) naar links. Pas de tweede wet van Newton toe:
ΣF = ma
T 1 – f k1 = m 1 a
T 1 – 4 = (2)(4)
T 1 – 4 = 8
T 1 = 8 + 4 = 12 Newton
De krachten die horizontaal op de doos 2 werken zijn de trekkracht 2 (T 2 ) naar links en de kinetische wrijvingskracht 2 (f k2 ) naar rechts. Pas de tweede wet van Newton toe :
ΣF = ma
F – T 2 – f k2 = m 2 a
40 – T 2 – 12 = (4)(4)
28 – T 2 = 16
T 2 = 28 – 16 = 12 Newton
De spanning in het koord dat de dozen verbindt = T 1 = T 2 = T = 12 Newton.
[irp]
[wpdm_package id = '493 ′]
- Massa en gewicht
- Normale kracht
- Newton's tweede bewegingswet
- Wrijvingskracht
- Beweging op een horizontaal oppervlak zonder wrijvingskracht
- Beweging van twee lichamen met dezelfde versnelling op een ruw horizontaal oppervlak met wrijvingskracht
- Beweging op een hellend vlak zonder wrijvingskracht
- Beweging op een ruw hellend vlak met wrijvingskracht
- Beweging in een lift
- Beweging van lichamen die met elkaar verbonden zijn door touwen en katrollen.
- Twee lichamen met dezelfde versnellingsgrootte.
- Het nemen van een vlakke bocht – dynamiek van cirkelbeweging
- Het nemen van een hellende bocht – dynamiek van cirkelbeweging
- Gelijkmatige beweging in een horizontale cirkel
- Middelpuntzoekende kracht bij eenparige cirkelbeweging
