1) Ciało o masie m leży na powierzchni stołu. Współczynnik tarcia statycznego ciała o tę powierzchnię wynosi fs, a współczynnik tarcia kinetycznego fk < fs. Napisz, o ile można zmniejszyć siłę zewnętrzną po ruszeniu ciała z miejsca, aby poruszało się ono ruchem jednostajnym?
2) Aby poruszyć z miejsca sanie o ciężarze Q = 980 N trzeba działać na nie ustawioną poziomo siła o wartości F₁ = 300 N. Do przesuwania sań wystarcza siła F₂ = 120 N. Oblicz współczynnik tarcia statycznego i dynamicznego sań o śnieg.
3) Robotnik pcha taczkę o ciężarze Q = 200 N siłą poziomą F = 20 N. Oblicz, po jakim czasie prędkość taczki wyniesie v = 3 m/s, jeśli efektywny współczynnik tarcia kinetycznego jest równy fk = 0,08.
4) Krążek hokejowy poruszał się z prędkością o wartości v = 10 m/s i zatrzymał się po przebyciu odległości 1 = 50 m. Oblicz m₂ współczynnik tarcia krążka o lód.
5) Dwa ciała o masach m₁ = 3 kg i m₂ = 5 kg połączone są nitką przerzuconą przez nieważki bloczek (rys.). Oblicz przyspieszenie ciał i siłę N naprężającą nić, jeżeli współczynnik tarcia kinetycznego ciała o stół wynosi fx = 0,2
Bardzo potrzebuje na jutro jeżeli ktos dałby radę z góry bardzo dziękuję
2) Aby poruszyć z miejsca sanie o ciężarze Q = 980 N trzeba działać na nie ustawioną poziomo siła o wartości F₁ = 300 N. Do przesuwania sań wystarcza siła F₂ = 120 N. Oblicz współczynnik tarcia statycznego i dynamicznego sań o śnieg.
3) Robotnik pcha taczkę o ciężarze Q = 200 N siłą poziomą F = 20 N. Oblicz, po jakim czasie prędkość taczki wyniesie v = 3 m/s, jeśli efektywny współczynnik tarcia kinetycznego jest równy fk = 0,08.
4) Krążek hokejowy poruszał się z prędkością o wartości v = 10 m/s i zatrzymał się po przebyciu odległości 1 = 50 m. Oblicz m₂ współczynnik tarcia krążka o lód.
5) Dwa ciała o masach m₁ = 3 kg i m₂ = 5 kg połączone są nitką przerzuconą przez nieważki bloczek (rys.). Oblicz przyspieszenie ciał i siłę N naprężającą nić, jeżeli współczynnik tarcia kinetycznego ciała o stół wynosi fx = 0,2
Bardzo potrzebuje na jutro jeżeli ktos dałby radę z góry bardzo dziękuję
Odpowiedź:
1. Po ruszeniu ciała z miejsca, aby poruszało się ruchem jednostajnym, siła zewnętrzna może zostać zmniejszona do wartości równiej sile tarcia kinetycznego. Wartość siły tarcia kinetycznego wynosi fk * m, gdzie m to masa ciała.
2. Współczynnik tarcia statycznego sań o śnieg można obliczyć jako stosunek siły potrzebnej do ruszenia sanek z miejsca do siły nacisku sanek na śnieg. W tym przypadku wynosi on fs = F₁/Q = 300 N/980 N = 0,3061.
Współczynnik tarcia dynamicznego sań o śnieg wynosi fk = F₂/Q = 120 N/980 N = 0,1224.
3. Przyrost prędkości taczki wynosi a = F - fk * m, gdzie F to siła pchania, a m to masa taczki.
Czas potrzebny, aby osiągnąć prędkość v można obliczyć ze wzoru: t = (v - 0) / a.
Dla podanych wartości wynosi to: t = (3 m/s - 0) / (20 N - 0.08 * 200 N) = 4,29 s.
4. Wartość współczynnika tarcia między krążkiem a lodem można obliczyć ze wzoru: fk = (v^2 - v0^2) / (2 * a * d), gdzie v to prędkość początkowa, v0 to prędkość końcowa (równa 0), a to przyśpieszenie hamowania, a d to droga hamowania.
Przekształcając wzór, otrzymujemy: a = (v^2) / (2 * d * fk).
Podstawiając podane wartości, otrzymujemy: a = (10 m/s)^2 / (2 * 50 m * fk) = 2 m/s^2.
Masa krążka nie jest podana, więc nie można obliczyć siły tarcia.
5. Przyspieszenie ciał można obliczyć ze wzoru: a = g * (m₁ - m₂) / (m₁ + m₂ + m_b), gdzie g to przyspieszenie ziemskie, m_b to masa bloczka.
Wartość siły N naprężającej nitkę można obliczyć ze wzoru: N = m₂ * g - m₂ * a.
Podstawiając podane wartości, otrzymujemy:
a = 9,81 m/s^2 * (3 kg - 5 kg) / (3 kg + 5 kg + 0 kg) = -1,225 m/s^2 (ujemne oznacza, że ciała przesuwają się w kierunku odwrotnym do masy większego ciała).
N = 5 kg * 9,81 m/s^2 - 5 kg * (-1,225 m/s^2) = 58,05 N.
Wyjaśnienie: