Eksempel på anvendelse av Newtons lover på et grovt skråplan (det er friksjon)

2 eksempler på bruk av Newtons lover på grove skråplan (det er friksjon)

1. Blokkens masse er 2 kg, tyngdeakselerasjonen = 10 m/s², er koeffisienten for statisk og kinetisk friksjon 0,2 og 0,1. Står blokken stille eller beveger den seg? Hvis blokken beveger seg, bestem (a) den resulterende kraften som akselererer blokken (b) størrelsen og retningen på blokkens akselerasjon!
Diskusjon
Det er kjent :
Masse (m²) = 2 kg
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s²
Statisk friksjonskoeffisient = 0,2
Statisk friksjonskoeffisient = 0,1
Blokkens vekt (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30^o = (20)(0,5) = 10 Newton
w_y = w cos 30^o = (20)(0,5√3) = 10√3 Newton
Normalkraft (N) = w_y = 10√3 Newton
Statisk friksjonskraft (f_s) = (0,2)(10√3) = 2√3 Newton
Kinetisk friksjonskraft (f_k) = (0,1)(10√3) = √3 Newton
Spurt Står blokken stille eller beveger den seg? Hvis den beveger seg, bestem den resulterende kraften som akselererer blokken og blokkens akselerasjon!

Jawab :
Blokken er i ro hvis w_x < f_s, blokken beveger seg hvis w_x > f_sFordi v_x = 10 Newton og f_s = 2√3 Newton, så det konkluderes med at blokken beveger seg nedover.
(a) den resulterende kraften som akselererer blokken
Når blokken beveger seg, er friksjonskraften som virker på blokken den kinetiske friksjonskraften (f_k).
(b) størrelsen og retningen på blokkens akselerasjon
Størrelsen på blokkens akselerasjon er 4,15 m/s² og retningen på blokkens akselerasjon er nedover.

2. Blokkens masse er 4 kg, tyngdeakselerasjonen er 10 m/s²Koeffisientene for statisk og kinetisk friksjon er 0,4 og 0,2. Hvis størrelsen på kraften F er 40 Newton, står blokken stille eller beveger den seg? Hvis blokken beveger seg, bestem (a) den resulterende kraften som akselererer blokken, (b) størrelsen og retningen på blokkens akselerasjon!
Diskusjon
Det er kjent :
Masse (m²) = 4 kg
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s²
Statisk friksjonskoeffisient = 0,4
Statisk friksjonskoeffisient = 0,2
Blokkens vekt (w) = mg = (4)(10) = 40 Newton
w_x = w sin 30^o = (40)(0,5) = 20 Newton
w_y = w cos 30^o = (40)(0,5√3) = 20√3 Newton
Normalkraft (N) = w_y = 20√3 Newton
Statisk friksjonskraft (f_s) = (0,4)(20√3) = 8√3 Newton
Kinetisk friksjonskraft (f_k) = (0,2)(20√3) = 4√3 Newton
F = 40 Newton
Spurt Står blokken stille eller beveger den seg? Hvis den beveger seg, bestem den resulterende kraften som akselererer blokken og blokkens akselerasjon!
Jawab :
Blokken beveger seg nedover hvis F < w_x +f_sBlokken beveger seg oppover hvis F > w_x +f_sF = 40 Newton, w_x = 20 Newton og f_s = 8√3 = 13,6 Newton, så det konkluderes med at blokken beveger seg oppover fordi F er større enn w_x +f_s.
(a) den resulterende kraften som akselererer blokken
Når blokken beveger seg, er friksjonskraften som virker på blokken den kinetiske friksjonskraften (f_k).
(b) størrelsen og retningen på blokkens akselerasjon
Størrelsen på blokkens akselerasjon er 1,6 m/s² og retningen på blokkens akselerasjon er oppover.

[Norsk: Bevegelse på grovt skråplan med friksjonskraft ]