Ravnotežje teles na nagnjeni ravnini – uporaba problemov iz prvega Newtonovega zakona in rešitve

1. Blok z maso 2 kg leži na grobi nagnjeni ravnini pod kotom 37o glede na vodoravno ravnino. Določite velikost zunanje sile, ki deluje na klado, da klada ne drsi po ravnini navzdol. (syn 37o = 0.6, cos 37o = 0.8, g = 10 ms-2, µk = 0.2)

Ravnotežje teles na nagnjeni ravnini – uporaba problemov iz prvega Newtonovega zakona in rešitve 1Znano:

Masa (m) = 2 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s2

Block's teža (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtona

Brez 37o = 0.6

Ker 37o = 0.8

Koeficient kinetično trenjek) = 0.2

Y-komponenta teže (wy) = w cos 37o = (20)(0.8) = 16 Newtonov

X-komponenta teže (wx) = w sin θ = (20)(sin 37) = (20)(0.6) = 12 Newtonov

normalna sila (N) = wy = 16 Newtonov

Wanted Zunanja sila (F)

Rešitev :

Ravnotežje teles na nagnjeni ravnini – uporaba problemov iz prvega Newtonovega zakona in rešitve 2wx = 12 Newtonov

Sila kinetičnega trenja (fk) = µk N = (0.1)(16) = 1.6 Newtonov

Velikost zunanje sile F, ki deluje na blok :

F + fk - wx = 0

F = wx - fk

F = 12 – 1.6

F = 10.4 Newtonov

Zunanja sila F je večja od 10.4 Newtona.

Glej tudi  Dimenzijska analiza – problemi in rešitve

2. Masa bloka = 2 kg, koeficient statičnega trenja µs = 0.4 in θ = 45oDoločite velikost sile F, tako da klada začne drseti navzgor.

Ravnotežje teles na nagnjeni ravnini – uporaba problemov iz prvega Newtonovega zakona in rešitve 3Znano:

Koeficient statičnega trenja (µs) = 0.4

Kot (θ) = 45o

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s2

Masa bloka (m) = 2 kilograma

Teža bloka (w) = mg = (2 kg)(10 m/s2) = 20 kg m/s2 = 20 Newtonov

X-komponenta teže (wx) = w sin θ = (20)(sin 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newtonov

Y-komponenta teže (wy) = w cos θ = (20)(cos 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newtonov

Wanted Velikost sile F

Rešitev:

Ravnotežje teles na nagnjeni ravnini – uporaba problemov iz prvega Newtonovega zakona in rešitve 4Blok začne drseti navzgor, če Fwx + fs.

X-komponenta teže:

wx = 10√2 Newtona

y-komponenta teže :

wy = 10√2 Newtona

Normalna sila :

N = wy = 10√2 Newtona

Sila statičnega trenja :

fs = µs N = (0,4)(10√2) = 4√2

Velikost sile F, pri kateri začne blok drseti navzgor :

Fwx + fs

F ≥ 10√2 + 4N2

F ≥ 14√2 Newtona

[id_paketa wpdm='492']

  1. Delci v enodimenzionalnem ravnovesju
  2. Delci v dvodimenzionalnem ravnovesju
  3. Ravnotežje teles, povezanih z vrvicami in škripci
  4. Ravnotežje teles na nagnjeni ravnini

Pustite komentar