Question

1. Po równi pochyłej o kącie nachylenia 60 stopni do poziomu, sunie się ruchem jednostajnym prostoliniowym klocek o masie 0,2kg.

a) Jaki warunek spełniają siły działające na ciało poruszające się ruchem jednostajnym prostoliniowym w układzie inercjalnym? (z zasady dynamiki)

b) Oblicz wartości wszystkich sił działających na klocek (g=10m/s2 ) korzystając z podanych wartości funkcji trygonometrycznych ( cos60stopni=0,5 ; sin60stopni=pierwiastek z 3/2 ; tg60stopni= pierwiastek z 3

c) Oblicz wartość współczynnika tarcia przyjmując, że siła sprężystości ma wartość 1N , siła tarcia ma wartość 1,73N

d) Jak poruszałby się ten klocek, gdyby zwiększono kąt nachylenia równi, a jak, gdyby zmniejszono?

e) Oblicz przyspieszenie klocka zsuwającego się z równi o kącie nachylenia 45stopni przyjmując że współczynnik tarcia wynosi 1,73 (cos45stopni= pierwiastek z 2 przez 2 ; sin45stopni=0,7 ; tg45stopni=1)

Answer 1

a) Jeżeli klocek poruszą się ruchem jednostajnym to, na podstawie I zasady dynamiki Newtona, działająca siły równoważą się

b) w tym przypadku działające siły to siła ciężkości:

Q=m*g=0,2kg*10m/s²=2N

siłę tę można rozłożyć na składową prostopadłą do równi:

która jest równoważona przez siłę reakcji (ta sama wartość zwrot przeciwny), a ta z kolei jest równa naciskowi na równię (z III zasady dynamiki)

druga składowa do tzw. siła zsuwająca:

ostatnią siłą jest siła tarcia, która dziła przeciwnie do siły zsuwającej, ale ponieważ ruch jest jednostajny obydwie sily mają tę samą wartość:

T=1.73N

c)

d) gdyby kąt został zwiększony klocek zacznie przyspieszać (ruchem jednostajnie przysp.) albowiem siła zsuwająca będzie większa od siły tarcia. w przypadku zmniejszenia kąta sytucja jest przeciwna- siła tarcia jest większa od sily zsuwającej i klocek zwalnia (ruchem jednostajnie opóźn.)

e)odwołując się do moich wcześniejszych wzorów tylko zmieniając kąt:

Z II zasady dynamiki Newtona:

minus dla podkreślenia, że ruch jest opóźniony.

pozdrawiam