ตัวอย่างการประยุกต์ใช้กฎของนิวตันบนพื้นเอียงเรียบ (ไม่มีแรงเสียดทาน)

2 Contoh soal penerapan hukum Newton pada bidang miring licin (tidak ada gaya gesek)

1. มวลของบล็อกคือ 2 กิโลกรัม ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง = 10 เมตร/วินาที²². Tentukan (a) resultan gaya yang mempercepat balok (b) besar percepatan balok.
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของบล็อก (เมตร) = 2 กิโลกรัม
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²
น้ำหนักของบล็อก (w) = mg = (2)(10) = 20 นิวตัน
w_x = w sin 30 = (20)(0,5) = 10 นิวตัน
w_y = w cos 30 = (20)(0,5√3) = 10√3 นิวตัน
คำตอบ :
(ก) resultan gaya yang mempercepat balok
Bidang miring licin di mana gesekan dianggap tidak ada. Karenanya gaya yang mempengaruhi gerakan balok hanya w_x
(ข) besar percepatan balok
ขนาดของความเร่งของบล็อกคือ 5 เมตร/วินาที²², arah percepatan balok adalah ke bawah.

2. Balok berada di atas permukaan bidang miring licin tanpa gesekan. Massa balok adalah 3 kg, percepatan gravitasi adalah 10 m/s². Tentukan besar gaya F jika (a) balok diam (b) balok bergerak ke bawah dengan percepatan 2 m/s² (c) balok bergerak ke atas dengan percepatan konstan 2 m/s².
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของบล็อก (เมตร) = 3 กิโลกรัม
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²
น้ำหนักของบล็อก (w) = mg = (3)(10) = 30 นิวตัน
w_x = w sin 30 = (30)(0,5) = 15 นิวตัน
w_y = w cos 30 = (30)(0,5√3) = 15√3Newton
คำตอบ :
(a) Tentukan F jika balok diam.
Hukum I Newton menyatakan bahwa benda diam jika resultan gaya sama dengan nol.
(b) Tentukan F jika balok bergerak ke bawah dengan percepatan 2 m/s²
(c) Tentukan F jika balok bergerak ke atas dengan percepatan konstan 2 m/s²

[ภาษาอังกฤษ : การเคลื่อนที่บนระนาบเอียงโดยไม่มีแรงเสียดทาน]