Echilibrul corpurilor pe un plan înclinat – aplicarea primei legi a lui Newton, probleme și soluții

1. Un bloc de 2 kg se află pe un plan înclinat aproximativ la un unghi de 37 ^° față de orizontală. Determinați magnitudinea forței externe exercitate asupra blocului, astfel încât acesta să nu alunece pe plan. (sin 37 ^° = 0.6, cos 37 ^° = 0.8, g = 10 ms⁻² ^, µk ₌0.2)

Echilibrul corpurilor pe plan înclinat – aplicarea primei legi a lui Newton, probleme și soluții 1 Cunoscut:

Masă (m) = 2 kg

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Greutatea blocului (w) = mg = (2)(10) = 20 newtoni

Sinusul 37 ^° = 0.6

Cos³37o ⁼ 0.8

Coeficientul de frecare cinetică (µk ₎= 0.2

Componenta y a greutății (w _<sub>y</sub>) = w cos 37 ^o = (20)(0.8) = 16 newtoni

Componenta x a greutății (w _x) = w sin θ = (20)(sin 37) = (20)(0.6) = 12 newtoni

forța normală (N) = w _y= 16 newtoni

Cerința : Forța externă (F)

Soluție :

Echilibrul corpurilor pe plan înclinat – aplicarea primei legi a lui Newton, probleme și soluții 2 w_x = 12 Newtoni

Forța de frecare cinetică (f _k) = µ _kN = (0.1)(16) = 1.6 newtoni

Mărimea forței externe F exercitată asupra blocului :

F + f _k– w _x= 0

F = w _x– f _k

F = 12 – 1.6

F = 10.4 Newton

Forța externă F este mai mare de 10.4 newtoni.

Vezi si Putere – probleme și soluții

2. Masa unui bloc = 2 kg, coeficientul de frecare statică µ _s= 0.4 și θ = 45 ^° . Determinați magnitudinea forței F astfel încât blocul să înceapă să alunece în sus.

Echilibrul corpurilor pe plan înclinat – aplicarea primei legi a lui Newton, probleme și soluții 3 Cunoscut:

Coeficientul de frecare statică (µ _s) = 0.4

Unghi (θ) = 45 ^°

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Masa blocului (m) = 2 kilograme

Greutatea blocului (w) = mg = (2 kg)(10 m/s² ⁾ = 20 kg m/s² ⁼ 20 Newtoni

Componenta x a greutății (w _x) = w sin θ = (20)(sin 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newtoni

Componenta y a greutății (w· _y) = w cos θ = (20)(cos 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newtoni

Cerut : Mărimea forței F

soluţie:

Echilibrul corpurilor pe plan înclinat – aplicarea primei legi a lui Newton, probleme și soluții 4 Blocul începe să alunece în sus, dacă F ≥ w_x + f_s.

Componenta x a greutății:

w _x= 10√2 Newton

componenta y a greutății :

w _y= 10√2 Newton

Forța normală :

N = w _y= 10√2 Newton

Forța de frecare statică :

f _s = µ _sN = (0,4)(10√2) = 4√2

Mărimea forței F astfel încât blocul începe să alunece în sus :

F ≥ w _x + f _s

F ≥ 10√² + 4√²

F ≥ 14√2 Newtoni

[wpdm_package id = '492 ′]

Echilibrul corpurilor pe un plan înclinat – aplicarea problemelor și soluțiilor primei legi a lui Newton

Lăsați un comentariu Anuleaza raspunsul