Ruch na równi pochyłej bez siły tarcia – zastosowanie prawa ruchu Newtona, zadania i rozwiązania

1. Pudełka masa = 2 kilogramy, przyspieszenie grawitacyjne = 9.8 m/s². Znajdź (a) siłę wypadkową, która przyspiesza pudełko w dół (b) wartość pudełka przyśpieszenie.

Rozwiązanie

Znany:

Masa (m) = 2 kg

Przyspieszenie grawitacyjne (g) = 9.8 m/s²

Waga (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 niutonów

w_x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 niutonów

w_y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 niutonów

rozwiązanie:

(A) sieć dlace, który przyspiesza pudełko

Równia pochyła jest gładka, więc nie występuje na niej siła tarcia. Jedyną siłą działającą na obiekt jest siła w._x.

∑F = w_x

∑F = 9.8 niutonów

(B) wielkość przyspieszenia

∑F = ma

9.8 = (2) a

za = 9.8 / 2

a = 4.9 m/s²

Wartość przyspieszenia wynosi 4.9 m/s², kierunek przyspieszenia jest skierowany w dół.

2. Równia pochyła jest gładki, więc nie ma siła tarciaMasa obiektu wynosi 3 kg, a przyspieszenie grawitacyjne wynosi 9.8 m/s.²Określ wartość siły F, jeżeli (a) obiekt jest w spoczynku (b) obiekt porusza się w dół ze stałym przyspieszeniem 2 m/s² (c) obiekt porusza się w górę ze stałym przyspieszeniem 2 m/s².

Rozwiązanie

Znany:

Masa (m) = 3 kg

Przyspieszenie grawitacyjne (g) = 9.8 m/s²

Masa (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 niutonów

w_x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 niutonów

w_y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 niutonów

rozwiązanie:

(a) Wartość siły F, jeżeli obiekt jest w spoczynku

Pierwsze prawo Newtona Zasada ruchu głosi, że jeżeli obiekt jest w spoczynku, to suma sił działających na obiekt wynosi zero.

∑F = 0

F – w_x = 0

F = w_x

F = 14.7 niutonów

(b) Wartość siły F, jeżeli obiekt porusza się w dół ze stałą prędkością 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 niutonów

(c) Wartość siły F, jeżeli obiekt porusza się w górę ze stałą prędkością 2 m/s²

∑F = ma

F – w_x = mama

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 niutonów

[wpdm_package id='479′]

1. Masa i ciężar
2. Normalna siła
3. Druga zasada dynamiki Newtona
4. Siła tarcia
5. Ruch po powierzchni poziomej bez siły tarcia
6. Ruch dwóch ciał z tym samym przyspieszeniem po szorstkiej powierzchni poziomej z siłą tarcia
7. Ruch na równi pochyłej bez siły tarcia
8. Ruch na równi pochyłej z siłą tarcia
9. Ruch w windzie
10. Ruch ciał jest łączony za pomocą sznurów i krążków
11. Dwa ciała o tej samej wartości przyspieszenia
12. Zaokrąglanie płaskiej krzywej – dynamika ruchu kołowego
13. Pokonywanie zakrętów o nachylonym profilu – dynamika ruchu okrężnego
14. Ruch jednostajny po okręgu poziomym
15. Siła dośrodkowa w ruchu jednostajnym po okręgu