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 37 ° glede na vodoravnico. Določite velikost zunanje sile, ki deluje na blok, da blok ne drsi po ravnini navzdol. (sin 37 ° = 0.6, cos 37 ° = 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/

Teža bloka (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtonov

Sin 37 o = 0.6

Cos 37 o = 0.8

Koeficient kinetičnega trenja (µk ) = 0.2

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

X-komponenta uteži (w x ) = w sin θ = (20)(sin 37) = (20)(0.6) = 12 Newtonov

normalna sila (N) = w y = 16 Newtonov

Iščemo : Zunanjo silo (F)

Rešitev :

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

Sila kinetičnega trenja (fk ) = µkN = (0.1)(16) = 1.6 Newtona

Velikost zunanje sile F, ki deluje na blok :

F + fk – wx = 0

F = w x – f k

F = 12 – 1.6

F = 10.4 Newtonov

Zunanja sila F je večja od 10.4 Newtona.

Glej tudi  Impulzna enačba

2. Masa bloka = 2 kg, koeficient statičnega trenja µ s = 0.4 in θ = 45 o . Določite velikost sile F, da blok 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) = 45 °

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/

Masa bloka (m) = 2 kilograma

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

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

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

Iščemo : 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:

w x = 10√2 Newtona

y-komponenta teže :

w y = 10√2 Newtona

Normalna sila :

N = w y = 10√2 Newton

Sila statičnega trenja :

f s = µ s N = (0,4)(10√2) = 4√2

Velikost sile F, pri kateri začne blok drseti navzgor :

Fwx + fs

F ≥ 10√² + 4 √²

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