Bevegelse på skråplanet uten friksjonskraft – anvendelse av Newtons bevegelseslov, problemer og løsninger

1. Kassens masse = 2 kg, tyngdeakselerasjon = 9.8 m/s² ^. Finn (a) nettokraften som akselererer kassen nedover, (b) størrelsen på kassens akselerasjon.

Oppløsning

Kjent:

Masse (m²) = 2 kg

Tyngdekraftakselerasjon (g) = 9.8 m/ ^s²

Vekt (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newton

w _x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newton

w _y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newton

løsning:

(a) Nettokraften ce som akselererer boksen

Det skråplanet er glatt, så det er ingen friksjonskraft. Den eneste kraften som virker på objektet er _wx.

∑ F = w _x

∑ F = 9.8 Newton

(b) størrelsen på akselerasjonen

∑ F = ma

9.8 = (2) en

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/ ^s²

Akselerasjonens størrelse er 4.9 m/s² ^, og akselerasjonens retning er nedover.

[IRP]

2. Det skråplanet er glatt, så det er ingen friksjonskraft . Objektets masse er 3 kg, og tyngdeakselerasjonen er 9.8 m/s² ^. Bestem størrelsen på kraften F hvis (a) objektet er i ro (b) objektet beveger seg nedover med en konstant akselerasjon på 2 m/s² ⁽ c) objektet beveger seg oppover med en konstant akselerasjon på 2 m/ ^s².

Oppløsning

Kjent:

Masse (m²) = 3 kg

Tyngdekraftakselerasjon (g) = 9.8 m/ ^s²

Vekt (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Newton

w _x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newton

w _y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Newton

løsning:

(a) Størrelsen på kraften F hvis et objekt er i ro

Newtons første bevegelseslov sier at hvis et objekt er i ro, er nettokraften som virker på objektet null.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = b _x

F = 14.7 Newton

(b) Størrelsen på kraften F hvis et objekt beveger seg nedover med en konstant hastighet på 2 m/ ^s²

∑ F = ma

w _x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 Newton

(c) Størrelsen på kraften F hvis et objekt beveger seg oppover med en konstant hastighet på 2 m/ ^s²

∑ F = ma

F – w _x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 Newton

[IRP]

[wpdm_package id='479′]

1. Masse og vekt
2. normal styrke
3. Newtons andre bevegelseslov
4. Friksjonskraft
5. Bevegelse på den horisontale overflaten uten friksjonskraft
6. Bevegelsen til to legemer med samme akselerasjon på en ru horisontal overflate med friksjonskraften
7. Bevegelse på skråplanet uten friksjonskraft
8. Bevegelse på det grove skråplanet med friksjonskraften
9. Bevegelse i en heis
10. Legemers bevegelse er forbundet med snorer og trinser
11. To legemer med samme akselerasjonsstørrelse
12. Avrunding av en flat kurve – dynamikken i sirkelbevegelse
13. Avrunding av en skråstilt kurve – dynamikken i sirkelbevegelsen
14. Jevn bevegelse i en horisontal sirkel
15. Sentripetalkraft i jevn sirkelbevegelse