Решени задаци из Њутнових закона кретања – Сила статичког и кинетичког трења
1. Предмет лежи на хоризонталном поду. Коефицијент статичког трења је 0.4 , а убрзање гравитације је 9.8 m/s² . Одредити (а) максималну силу статичког трења (б) минималну силу F
Решење
Познато:
Маса (m) = 1 kg
Коефицијент статичког трења (μs ) = 0.4
Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/ s²
Тежина (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² = 10 Њутна
Нормална сила (N) = w = 10 Њутна
Тражи се:
(а) Максимална сила статичког трења (б) Минимална сила F
Решење:
(а) Максимална сила статичког трења
f s = μ s N
f s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Њутна
(б) Минимална сила F
Ако сила F делује на објекат, али се објекат не помера, онда мора постојати сила статичког трења коју под делује на објекат. Ако објекат почне да се креће, сила статичког трења је прекорачена, мора постојати сила кинетичког трења. Објекат почиње да се креће ако је F већа од максималне силе статичког трења.
Дакле, минимална сила F = максимална сила статичког трења = 3.92 Њутна.
[ирп]
2. Кутија масе 1 кг се вуче дуж хоризонталне површине силом F, тако да се кутија креће константном брзином. Ако је коефицијент кинетичког трења 0.1, одредите величину силе F! (g = 9.8 m/ s² )
Познато:
Кинетички коефицијент трења ( μk ) = 0.1
Маса кутије (m) = 1 kg
Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/ s²
Тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна
Нормална сила (N) = w = 9.8 Њутна
Тражи се : Ж
Решење:
Њутнов први закон каже да ако на објекат не делује резултујућа сила, сваки објекат остаје у стању мировања, односно константном брзином у правој линији.
Дакле, ако се објекат креће константном брзином , не сме постојати резултујућа сила ( Σ F = 0) . Сила F делује на објекат у десном смеру, тако да сила кинетичког трења делује на објекат у левом смеру.
∑ F = 0
F – fk = 0
F = fk
Сила кинетичког трења:
ф к = μ к Н = (0.1)(9.8 Н) = 0.98 њутна
објекат се креће константном брзином, F = f k = 0.98 Њутна
[ирп]
3. Објекат клизи низ нагнуту раван константном брзином. Одредити кинетички коефицијент трења ( μk ) . g = 9.8 m/ s²
Решење
w = тежина, w x = хоризонтална компонента тежине, тачке дуж нагиба, w y = вертикална компонента тежине, нормална на нагнуту раван, N = нормална сила, f k = сила кинетичког трења.
Познато:
Маса (m) = 1 kg
Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/ s²
тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна
w x = w sin 30 o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 Њутна
w y = w cos 30 o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 Њутна
Нормална сила (N) = w y = 4.9 √ 3 Њутна
Тражи се : кинетички коефицијент трења ( μk )
Решење:
Објекат клизи низ нагнуту раван константном брзином тако да је резултујућа сила = 0.
∑ F = 0
wx – fk = 0
wx = fk
w x = μ k N
5 = μk ( 5 √ 3 )
μk = 5 / 5 √ 3
μk = 1 / √ 3
μk = 0.58
[ирп]
[впдм_пацкаге ид = '472 ′]
- Маса и тежина
- Нормална сила
- Њутнов други закон кретања
- Сила трења
- Кретање по хоризонталној површини без силе трења
- Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
- Кретање по нагнутој равни без силе трења
- Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
- Кретање у лифту
- Кретање тела повезаних ужетом и котурницама
- Два тела са истом величином убрзања
- Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
- Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
- Равномерно кретање у хоризонталном кругу
- Центрипетална сила у равномерном кружном кретању
