Question

Klocek o masie 5 kg porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym, jeżeli działa na go sila F-10 N
a)Narysuj i nazwij siły działające na klocek
b) Oblicz sile nacisku klocka na podłoże Klocek postawiono na desce nachylonej pod kątem 30°
c)Jaka musi być wartoé sily tarcia, aby klocek nie zsunął się? Jaki jest jej kierunek i zwrot?​

Answer 1

a) Na klocek działają następujące siły:

Siła F - siła działająca na klocek o wartości 10 N, skierowana wzdłuż kierunku ruchu klocka (w prawo na rysunku).

Siła g - siła grawitacyjna działająca na klocek o wartości 49 N (masa klocka wynosi 5 kg, a przyspieszenie ziemskie g ≈ 9,8 m/s^2), skierowana w dół (w dół na rysunku).

Siła N - siła nacisku klocka na podłoże, skierowana prostopadle do powierzchni podłoża (w górę na rysunku).

b) Aby obliczyć siłę nacisku (N) klocka na podłoże, możemy równoważenie sił w kierunku prostopadłym do powierzchni podłoża. Składając siły w pionie, otrzymujemy:

N - mg*cos(30°) = 0

gdzie:

m - masa klocka (5 kg)

g - przyspieszenie ziemskie (ok. 9,8 m/s^2)

cos(30°) - kosinus kąta nachylenia deski (30°)

Rozwiązując równanie, otrzymujemy:

N = mg*cos(30°)

N = 5 kg * 9,8 m/s^2 * cos(30°)

N ≈ 42,48 N

c) Aby klocek nie zsunął się z nachylonej deski, siła tarcia (Ft) musi działać w kierunku przeciwnym do ruchu klocka, czyli w górę po płaszczyźnie nachylenia deski. Siła tarcia działa na klocek w przeciwnym kierunku do siły F (która działa wzdłuż ruchu klocka). Zatem siła tarcia będzie miała skierowanie przeciwnie do kierunku siły F (czyli w lewo na rysunku) i jej wartość musi równoważyć siłę F, czyli 10 N.