1. Klocek o masie 2 kg leży na równi pochyłej pod kątem 37 stopni.o do poziomu. Określ wartość siły zewnętrznej wywieranej na klocek, aby nie zsunął się on po płaszczyźnie. (syn 37)o = 0.6, cos 37o = 0.8, g = 10 ms-2, µk = 0.2)
Znany:
Masa (m) = 2 kg
Przyspieszenie ziemskie (g) = 10 m/s2
Bloki waga (w) = mg = (2)(10) = 20 niutonów
Bez 37o = 0.6
Co 37o = 0.8
Współczynnik tarcie kinetyczne (µk) = 0.2
Składowa y wagi (wy) = w cos 37o = (20)(0.8) = 16 niutonów
Składowa x wagi (wx) = w sin θ = (20)(sin 37) = (20)(0.6) = 12 Newtonów
siła normalna (N) = wy = 16 niutonów
poszukiwany :Siła zewnętrzna (F)
Rozwiązanie :
wx = 12 niutonów
Siła tarcia kinetycznego (fk) = μk N = (0.1)(16) = 1.6 niutonów
Wartość siły zewnętrznej F wywieranej na klocek :
F + fk - wx = 0
F = wx - fk
F = 12 – 1.6
F = 10.4 niutonów
Siła zewnętrzna F jest większa niż 10.4 niutonów.
2. Masa klocka = 2 kg, współczynnik tarcia statycznego µs = 0.4 i θ = 45o. Określ wartość siły F, przy której klocek zacznie się przesuwać w górę.
Znany:
Współczynnik tarcia statycznego (µs) = 0.4
Kąt (θ) = 45o
Przyspieszenie grawitacyjne (g) = 10 m/s2
Masa bloku (m) = 2 kilogramy
Masa bloku (w) = mg = (2 kg)(10 m/s2) = 20 kg·m/s2 = 20 niutonów
Składowa x wagi (wx) = w sin θ = (20)(sin 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newtonów
Składowa y wagi (wy) = w cos θ = (20)(cos 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newtonów
poszukiwany : Wielkość siły F
rozwiązanie:
Blok zaczyna się przesuwać w górę, jeśli F ≥ wx + fs.
Składowa x ciężaru:
wx = 10√2 Newton
składowa y wagi :
wy = 10√2 Newton
Siła normalna :
N = wy = 10√2 Newton
Siła tarcia statycznego :
fs = μs N = (0,4)(10√2) = 4√2
Wartość siły F powodującej, że klocek zaczyna się przesuwać w górę :
F ≥ wx + fs
F ≥ 10√2 + 4√2
F ≥ 14√2 Newton
[wpdm_package id='492′]
- Cząstki w równowadze jednowymiarowej
- Cząstki w równowadze dwuwymiarowej
- Równowaga ciał połączonych sznurami i krążkami
- Równowaga ciał na równi pochyłej
