Question

Do wprawienia w ruch ciężkiej szafy jest potrzebna siła o kierunku poziomym i wartości co najmnieniej 200 N. Co nastąpi gdy:

* skrzynię (wiem tu jest mowa o szafie, ale tak pisze w podr.) będzie pchało równocześnie dwóch ludzi tak, że wypadkowa siła będzie miała kierunek poziomy i wartość 180 N? Jaka będzie wówczas wartość siły tarcia, jeśli siłą taka w ogóle będzie działać na szafę?

* zastosujemy jakieś urządzenie ciągnące, które działa siłą o kierunku poziomym i wartości 240 N? Jak myślisz czy po ruszeniu z miejsca szafa bedzie sie poruszała ruchem jednostajnie rzyśpieszonym, jeśli siła ciągnąca nie zmieni sie? Czy wypadkowa siła działajaca na szafe podczas ruchu bedzie miała wartosc 40 N? Uzasadnij odpowiedź.

Answer 1

W pierwszym przypadku skrzynia pozostanie w spoczynku, gdyż minimalna siła potrzebna do jej poruszenia nie będzie osiągnięta. Siła tarcia na pewno działa na szafę bo gdyby tak nie było to nie było by mowy o minimalnej sile do pokonania, która w tym przypadku wynosi 200N. Jej wartość nie ulegnie zmianie, gdy dwóch panów zacznie ją pchać, gdyż zgodnie ze wzorem: T=mgu (u - współczynnik tarcia), jej wartość nie zależy od siły równoległej do kierunku ruchu, a jedynie od siły działającej prostopadle do kierunku ruchu, a że skrzynia stoi poziomo nie ma mowy o składowych.

 

W drugim przypadku skrzynia będzie poruszała się ruchem jednostajnie przyspieszonym, gdyż zgodnie z drugą zasadą dynamiki jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła, ciało to porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Siła niezrównoważona, o której tutaj mowa wynosi: F=240[N] - 200[N]=40[N] przy pokonywaniu tarcia statycznego. Podczas wypadkowa siła działająca na szafę/skrzynię będzie większa niż 40[N], gdyż wartość tarcia kinetycznego jest zawsze mniejsza niż statycznego, dlatego po pokonaniu 200[N] minimalna siła będzie mniejsza.