1. Masa škatle 1 je 2 kg, masa škatle 2 je 4 kg, gravitacijski pospešek je 10 m/s² , velikost sile F pa je 40 Newtonov. Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 1 in tlemi je 0.2, koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi pa 0.3. Poiščite (a) velikost in smer pospeška škatle, (b) velikost sile, ki jo škatla 1 izvaja na škatlo 2 (F12 ) , in velikost sile, ki jo škatla 2 izvaja na škatlo 1 (F21 ).
Rešitev
Znano:
Masa škatle 1 (m² ) = 2 kg
Masa škatle 2 (m² ) = 4 kg
Pospešek gravitacije (g) = 10 m/ s² ,
Sila F = 40 Newtonov,
Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 1 in tlemi ( μ k1 ) = 0.2
Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi ( μ k2 ) = 0.3
Teža škatle 1 (w 1 ) = m 1 g = (2) ( 10) = 20 Newtonov
Teža škatle 2 (w² ) = m² g = (4)(10) = 40 Newtonov
Normalna sila, ki deluje na škatlo 1 (N1 ) = w1 = 20 Newtonov
Normalna sila, ki deluje na škatlo 2 (N² ) = w² = 40 Newtonov
Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 1 (f k1 ) = ( μ k1 )(N 1 ) = (0.2)(20) = 4 Newtonov
Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 2 (f k2 ) = ( μ k1 )(N 2 ) = (0.3)(40) = 12 Newtonov
Rešitev:
(a) Velikost in smer pospeška škatle
ΣF = ma
F – fk1 – fk2 = (m1 + m2 ) a
40 – 4 – 12 = (2 + 4) a
24 = 6 a
a = 24 / 6
a = 4 m/ s²
Smer pospeška = smer neto sile = desno.
(b) Velikost sile, ki jo škatla 1 izvaja na škatlo 2 (F12 ) in velikost sile, ki jo škatla 2 izvaja na škatlo 1 (F21 ).
Izračunajte velikost F 12 :
ΣF = ma
F 12 – f k2 = (m 2 ) a
F 12 – 12 = (4)(4)
F 12 – 12 = 16
F12 = 16 + 12
F³ = 28 Newtonov
F 12 in F 21 sta akcijski in reakcijski sili, ki delujeta na različna telesa. F 12 in F 21 imata enako velikost in nasprotno smer.
F 12 = 28 Newtonov = F 21 = 28 Newtonov.
[irp]
2. Masa škatle 1 je 2 kg, masa škatle 2 je 4 kg, gravitacijski pospešek je 10 m/s² , sila F pa je 40 N. Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 1 in tlemi je 0.2, koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi pa 0.3. Določite (a) velikost in smer pospeška (b) napetost vrvice, ki povezuje škatle. Maso vrvice zanemarite.
Znano:
Masa škatle 1 (m² ) = 2 kg
Masa škatle 2 (m² ) = 4 kg
Pospešek gravitacije (g) = 10 m/ s² ,
Sila F = 40 Newtonov,
Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 1 in tlemi je 0.2 ( μ k1 ) = 0.2
Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi je 0.2 ( μ k2 ) = 0.3
Teža škatle 1 (w² ) = m² g = (2)(10) = 20 Newtonov
Teža škatle 2 (w² ) = m² g = (4)(10) = 40 Newtonov
Normalna sila, ki deluje na škatlo 1 (N² ) = w² = 20 Newtonov
Normalna sila, ki deluje na škatlo 2 (N² ) = w² = 40 Newtonov
Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 1 (f k1 ) = ( μ k1 )(N 1 ) = (0.2)(20) = 4 Newtonov
Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 2 (f k2 ) = ( μ k1 )(N 2 ) = (0.3)(40) = 12 Newtonov
Rešitev:
(a) velikost in smer pospeška
ΣF = ma
F – fk1 – fk2 = (m1 + m2 ) a
40 – 4 – 12 = (2 + 4) a
24 = 6 a
a = 24 / 6
a = 4 m/ s²
Velikost pospeška je 4 m/s² , smer pospeška = smer neto sile = desno.
(b) Napetost vrvice
Sile, ki delujejo na škatlo 1 v vodoravni smeri, so natezna sila 1 (T1 ) v desno in sila kinetičnega trenja 1 (fk1 ) v levo. Uporabimo Newtonov drugi zakon:
ΣF = ma
T1 – fk1 = m1a
T1 – 4 = (2)(4)
T 1 – 4 = 8
T1 = 8 + 4 = 12 Newtonov
Sile, ki delujejo na škatlo 2 v vodoravni smeri, so natezna sila 2 (T2 ) v levo in sila kinetičnega trenja 2 (fk2 ) v desno. Uporabimo Newtonov drugi zakon :
ΣF = ma
F – T² – fk² = m² a
40 – T 2 – 12 = (4)(4)
28 – T2 = 16
T2 = 28 – 16 = 12 Newtonov
Napetost vrvice, ki povezuje škatle = T1 = T2 = T = 12 Newtonov.
[irp]
[id_paketa wpdm='493']
- 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, povezanih 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
