1.質量為5 kg 的箱子放在傾角為 30 °的斜面上。箱子由一條繩子支撐。求繩子的拉力 (T) 和正壓力(N)!

解決方案
ΣFx = 0
T – w sin 30 ° = 0
T = w sin 30 °
T = (5 kg)(9.8 m/s² ) sin 30 °
T = (49)(0.5)
T = 24.5 牛頓
∑Fy = 0
N – w cos 30 ° = 0
N = w cos 30 °
N = (49)(0.87)
N = 43 牛頓
[內部審查程序]
2. 兩個質量分別為 m₁ = m₂ = 2 kg 的物體,透過一條無質量的繩子繞過一個無摩擦的滑輪連接。求繩子的張力T₁和T₂ 。

解決方案

(a)物體 1 的受力圖 (b)物體 2 的受力圖
對物體 1 應用牛頓第一定律:
∑Fy = 0
T1 – w1 = 0
T₁ = w₁ = m₁g = ( 2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 N
對物體 2應用牛頓第一定律:
∑Fy = 0
T2 – w2 = 0
T² = w² = m²g = ( 2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 N
T1 = T2 = 19.6 N。
[內部審查程序]
3. 一個重量為w A = 30 N的物體和一個重量為 w B = 40 N的物體通過一根輕質繩索連接,繩索繞過一個質量可忽略不計的無摩擦滑輪。若係統處於靜止狀態,求w B與斜面之間的最大靜摩擦係數。

解決方案

(a)物體 w A的受力圖(b)物體 w B的受力圖
對物體 W A在垂直 (y) 方向上應用牛頓第一定律:
∑Fy = 0(垂直方向無加速度)
T – w A = 0
T = w A = 30 牛頓
對物體 w B在垂直 (y) 方向上應用牛頓第一定律:
∑Fy = 0
N – w B cos 45 ° = 0
N = w B cos 45 ° = (40)(0.7) = 28 牛頓
對物體 w B在水平 (x) 方向上應用牛頓第一定律:
∑ F x = 0
F k + w B sin 45 o – T = 0
μ s N + w B sin 45 o – T = 0
μs (28) + (40)(0.7) – 30 = 0
μ s (28) + 28 – 30 = 0
μ s (28) = 30 – 28
μ s (28) = 2
μs = 2 / 28
μs = 0.07
w B與傾斜表面之間的最大靜摩擦係數= 0.07。
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