1. Dve škatli sta povezani z vrvico, ki poteka čez škripec. Zanemarite maso vrvice in škripca ter morebitno trenje v škripcu. Masa masa škatle 1 = 2 kg, masa škatle 2 = 3 kg, pospešek zaradi gravitacije = 10 m/s2. Najti (a) Pospešek sistema (b) Napetost vrvice!
Rešitev
Znano:
Masa škatle 1 (m1) = 2 kg
Masa škatle 2 (m2) = 3 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s2
Teža polja 1 (w1) = m1 g = (2)(10) = 20 Newtonov
Teža škatle 2 (w2) = m2 g = (3)(10) = 30 Newtonov
Rešitev:
(a) velikost in smer pospeška
w2 > w1 tako Škatla 2 pospešuje navzdol, škatla 1 pa navzgor.
Sile, ki imajo isto smer s pospeškom (w2 in T1), njen predznak je pozitiven. Sile, ki imajo nasprotno smer od pospeška (T2 in w1), njegov predznak je negativen.
∑F = ma
w2 - T.2 + T1 - w1 = (m1 +m2) a ——-> T1 = T.2 = T.
w2 – T + T – w1 = (m1 +m2)
w2 - w1 = (m1 +m2)
30 – 20 = (2 + 3) a
10 = 5 a
a = 10 / 5
a = 2 m/s2
Velikost pospešek je 2 m/s2.
(b) Natezna sila
Škatla 2:
Na škatlo 2 delujeta dve sili: prva, teža škatle 2 (w2), kaže navzdol, zato je pozitivna. Drugič, sila napetosti, ki deluje na škatlo 2 (T2), kaže navzgor, zato je negativna. Uporabi Newtonov drugi zakon gibanja.
∑F = ma
w2 - T.2 = m2 a
30 – T2 = (3)(2)
30 – T2 = 6
T2 = 30 - 6
T2 = 24 Newtonov
Polje 1:
Na škatlo 1 delujeta dve sili. prva, teža škatle 1 (w1), kaže navzdol, zato je negativna. Sekunda, sila napetosti, ki deluje na škatlo 1 (T1) kaže navzgor, zato je pozitiven. Uporabite Newtonov drugi zakon gibanja:
∑F = ma
T1 - w1 = m1 a
T1 – 20 = (2)(2)
T1 - 20 = 4
T1 = 20 + 4
T1 = 24 Newtonov
Velikost natezne sile = T1 = T.2 = T = 24 Newtonov
2. Predmet na hrapavi vodoravni površini. Masa predmeta 1 = 2 kg, masa predmeta 2 = 4 kg, gravitacijski pospešek = 10 m/s2, koeficient statičnega trenja = 0.4, koeficient kinetičnega trenja = 0.3. Sistem miruje ali je pospešen? Če je sistem pospešen, poiščite velikost in smer pospeška sistema!
Rešitev
Znano:
Masa predmeta 1 (m1) = 2 kg
Masa predmeta 2 (m2) = 4 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s2
Koeficient statično trenje (μs) = 0.4
Koeficient kinetičnega trenja (μk) = 0.3
Teža predmeta 1 (w1) = m1 g = (2)(10) = 20 Newtonov
Teža predmeta 2 (w2) = m2 g = (4)(10) = 40 Newtonov
normalna moč deluje na objekt 1 (N) = w1 = 20 Newtonov
Sila statičnega trenja, ki deluje na predmet 1 (fs) = μs N = (0.4)(20) = 8 Newtonov
Sila kinetičnega trenja, ki deluje na predmet 1 (fk) = μk N = (0.3)(20) = 6 Newtonov
Zaželeno: pospešek (a)
Rešitev:
w2 > fs (40 Newtonov > 8 Newtonov), zato se telo 2 pospešuje navpično navzdol, telo 1 pa vodoravno v desno. Sila trenja, ki deluje na telo 1, je sila kinetičnega trenja (fk). Uporabite Newtonov drugi zakon gibanja:
∑F = ma
w2 - za = (m1 +m2)
40 – 6 = (2 + 4) a
34 = 6 a
a = 34 / 6 = 17 / 3
a = 5.7 m/s2
Velikost pospeška = 5.7 m/s2
[id_paketa wpdm='484']
- Masa in teža
- normalna moč
- Newtonov drugi zakon gibanja
- Sila trenja
- Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
- Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
- Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
- Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
- Gibanje v dvigalu
- Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
- Dve telesi z enako velikostjo pospeška
- Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
- Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
- Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
- Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju
