Nguvu ya msuguano tuli na kinetiki - matatizo na suluhisho

Matatizo yaliyotatuliwa katika sheria za mwendo za Newton - Nguvu ya msuguano tuli na kinetiki

1. Kitu hukaa kwenye sakafu mlalo. Mgawo wa msuguano tuli ni 0.4 na kasi ya uvutano ni 9.8 m/s ^2. Amua (a) Nguvu ya juu zaidi ya msuguano tuli (b) Nguvu ya chini kabisa ya F

Suluhisho

Inajulikana:

Uzito (m) = kilo 1

Mgawo wa msuguano tuli (μs ₎ = 0.4

Kuongeza kasi ya mvuto (g) = 9.8 m/s ²

Uzito (w) = mg = (kilo 1)(10 m/s ² ) = kilo 10 m/s ² = 10 Newton

Nguvu ya kawaida (N) = w = Newton 10

Inayohitajika:

(a) Nguvu ya juu zaidi ya msuguano tuli (b) Nguvu ya chini kabisa ya F

Suluhisho:

(a) Nguvu ya juu zaidi ya msuguano tuli

f _s = μ _s N

f _s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Newtons

(b) Nguvu ya chini kabisa ya F

Ikiwa nguvu F imewekwa kwenye kitu lakini kitu hakijasogezwa, kwa hivyo lazima kuwe na nguvu ya msuguano tuli inayotolewa na sakafu kwenye kitu. Ikiwa kitu kitaanza kusogea, nguvu ya msuguano tuli imezidi, lazima kuwe na nguvu ya msuguano wa kinetiki. Kitu huanza kusogea ikiwa F ni kubwa kuliko nguvu ya juu ya msuguano tuli.

Kwa hivyo nguvu ya chini kabisa ya F = nguvu ya juu zaidi ya msuguano tuli = 3.92 Newtons.

2. Kisanduku cha kilo 1 huvutwa kwenye uso mlalo na nguvu F, kwa hivyo kisanduku kinasonga kwa kasi isiyobadilika. Ikiwa mgawo wa msuguano wa kinetiki ni 0.1, tambua ukubwa wa nguvu F! (g = 9.8 m/s ² )

Inajulikana:

_{Kigezo cha msuguano wa kinetiki} ( μk ) = 0.1

Uzito wa sanduku (m) = kilo 1

Kuongeza kasi ya mvuto (g) = 9.8 m/s ²

Uzito (w) = mg = (kilo 1)(9.8 m/s ² ) = 9.8 kg m/s ² = 9.8 Newtons

Nguvu ya kawaida (N) = w = Newton 9.8

Anayetaka : F

Suluhisho:

Sheria ya kwanza ya Newton inasema kwamba ikiwa hakuna nguvu halisi inayofanya kazi kwenye kitu, kila kitu huendelea katika hali yake ya kupumzika, au kasi isiyobadilika katika mstari ulionyooka.

Kwa hivyo ikiwa kitu kinasonga kwa kasi isiyobadilika , lazima kusiwe na nguvu halisi ( Σ F = 0) . Nguvu F hutumika kwenye kitu hicho katika mwelekeo sahihi ili nguvu ya msuguano wa kinetiki itumike kwenye kitu hicho kuelekea upande wa kushoto.

∑ F = 0

F – f _k = 0

F = f _k

Nguvu ya msuguano wa kinetiki:

f _k = μ _k N = (0.1) (9.8 N) = 0.98 Newtons

kitu husogea kwa kasi isiyobadilika, F = f _k = 0.98 Newtons

3. Kitu huteleza chini kwenye ndege iliyoinama kwa kasi isiyobadilika. Tambua mgawo wa msuguano wa kinetiki ( _μk ) . g = 9.8 m/s ²

Suluhisho

w = uzito, w _x = sehemu ya ulalo ya uzito, nukta kando ya mteremko, w _y = sehemu ya wima ya uzito, inayoelekea kwenye ndege iliyoinama, N = nguvu ya kawaida, f _k = nguvu ya msuguano wa kinetiki.

Inajulikana:

Uzito (m) = kilo 1

Kuongeza kasi ya mvuto (g) = 9.8 m/s ²

uzito (w) = mg = (kilo 1)(9.8 m/s ² ) = kilo 9.8 m/s ² = 9.8 Newtons

w _x = w sin 30 ^o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 Newton

w _y = w cos 30 ^o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 Newtons

Nguvu ya kawaida (N) = w _y = 4.9 √ 3 Newtons

Inayohitajika : mgawo wa msuguano wa kinetiki ( μk ₎

Suluhisho:

Kitu huteleza chini kwenye ndege iliyoinama kwa kasi isiyobadilika ili nguvu halisi = 0.

∑ F = 0

w _x – f _k = 0

w _x = f _k

w _x = μ _k N

5 = μ _k ( 5 √ 3 )

μ _k = 5 / 5 √ 3

μ _k = 1 / √ 3

μk ₌ 0.58

[kitambulisho_cha_kifurushi cha wpdm='472′]

1. Uzito na uzito
2. nguvu ya kawaida
3. Sheria ya pili ya mwendo ya Newton
4. Nguvu ya msuguano
5. Mwendo kwenye uso mlalo bila nguvu ya msuguano
6. Mwendo wa miili miwili yenye kasi sawa kwenye uso mlalo uliopasuka kwa nguvu ya msuguano
7. Mwendo kwenye ndege iliyoinama bila nguvu ya msuguano
8. Mwendo kwenye ndege iliyoinama kwa njia mbaya kwa nguvu ya msuguano
9. Mwendo katika lifti
10. Mwendo wa miili iliyounganishwa na kamba na puli
11. Miili miwili yenye ukubwa sawa wa kuongeza kasi
12. Kuzungusha mkunjo tambarare - mienendo ya mwendo wa duara
13. Kuzungusha mkunjo uliopinda - mienendo ya mwendo wa duara
14. Mwendo sare katika duara mlalo
15. Nguvu ya katikati katika mwendo wa duara sare