Sürtünme kuvveti olmadan eğimli düzlemde hareket – Newton'un hareket yasalarının uygulanması, problemler ve çözümler

1. Kutunun kütlesi = 2 kg, yerçekimi ivmesi = 9.8 m/s² ^. (a) Kutuyu aşağı doğru ivmelendiren net kuvveti ve (b) kutunun ivmesinin büyüklüğünü bulun.

Çözüm

Bilinenler:

Kütle (m) = 2 kg

Yerçekimi ivmesi (g) = 9.8 m/ ^s²

Ağırlık (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newton

w _x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newton

w _y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newton

Çözüm :

(a) Kutuyu hızlandıran net kuvvet ce

Eğimli düzlem pürüzsüzdür, bu nedenle sürtünme kuvveti yoktur. Cisme etki eden tek kuvvet w _x'tir.

∑ F = w _x

∑ F = 9.8 Newton

(b) ivmenin büyüklüğü

∑ F = ma

9.8 = (2) a

bir = 9.8 / 2

a = 4.9 m/ ^s²

İvmenin büyüklüğü 4.9 m/s² ^, ivmenin yönü aşağı doğrudur.

[irp]

2. Eğimli düzlem pürüzsüz olduğundan sürtünme kuvveti yoktur . Cismin kütlesi 3 kg, yerçekimi ivmesi 9.8 m/s²'dir ^. (a) Cisim hareketsiz ise, (b) Cisim 2 m/s²'lik sabit bir ivmeyle aşağı doğru hareket ediyorsa, (c) Cisim 2 m/s²'lik sabit bir ivmeyle yukarı doğru hareket ediyorsa, F ^kuvvetinin büyüklüğünü ^belirleyin.

Çözüm

Bilinenler:

Kütle (m) = 3 kg

Yerçekimi ivmesi (g) = 9.8 m/ ^s²

Ağırlık (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Newton

w _x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newton

w _y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Newton

Çözüm :

(a) Bir cisim hareketsiz haldeyken uygulanan kuvvetin büyüklüğü F

Newton'un birinci hareket yasası, bir cisim hareketsiz haldeyse, cisme etki eden net kuvvetin sıfır olduğunu belirtir.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = w _x

F = 14.7 Newton

^{(b) Bir cismin saniyede} 2 m sabit ivmeyle aşağı doğru hareket etmesi durumunda F kuvvetinin büyüklüğü

∑ F = ma

w _x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7– 6

F = 8.7 Newton

^{(c) Bir cismin saniyede} 2 m sabit hızla yukarı doğru hareket etmesi durumunda F kuvvetinin büyüklüğü

∑ F = ma

F – w _x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 Newton

[irp]

[wpdm_package id = '479 ′]

1. Kütle ve ağırlık
2. Normal kuvvet
3. Newton'un ikinci hareket yasası
4. Sürtünme kuvveti
5. Sürtünme kuvveti olmadan yatay yüzeyde hareket
6. Aynı ivmeyle hareket eden iki cismin, sürtünme kuvvetinin de etkisi altında olduğu pürüzlü yatay bir yüzey üzerindeki hareketi.
7. Sürtünme kuvveti olmadan eğimli düzlemde hareket
8. Sürtünme kuvvetiyle birlikte pürüzlü eğimli düzlemde hareket
9. Asansördeki hareket
10. Cisimlerin hareketi ipler ve makaralar aracılığıyla birbirine bağlanır.
11. Aynı ivme büyüklüğüne sahip iki cisim
12. Düz bir virajı dönmek – dairesel hareketin dinamikleri
13. Eğimli bir virajı dönmek – dairesel hareketin dinamikleri
14. Yatay bir dairede düzgün hareket
15. Düzgün dairesel harekette merkezcil kuvvet