Question

Treść brzmi:
Do klocka o masie m = 10kg przyłożono siłę F = 30N tworzącą kąt alfa = 30 stopni z poziomem. Współczynnik tarcia kinetycznego wynosi f = 0,2 , oblicz:
a) wartość siły nacisku
b) wartość siły tarcia
c) przyspieszenie ciała

Answer 1

Dane:
m=10kg
F=30N
α=30'
f=0,2
g=9,81N/kg

(Patrz na obrazek)

a) Wartość siły nacisku
Fn=Fg-F2=Fg-Fsinα=mg-Fsinα= (10kg*9,81N/kg) - (30N*sin30')=98,1N-15N=83,1N

b)Wartość siły tarcia
FT=Fn*f=83,1N*0,2= 16,62N
 
c)Przyspieszenie ciała
a=F/m=(F3-FT)/m=(Fcosα-FT)/m=(30N*cos30-16,62N)/(10kg)=0,936076 m/s^2

Answer 2

Treść  zadania nie zawiera  danych dotyczących nachylenia  do poziomu  toru ruchu

zakładam  wobec powyższego tor  ruchu  - poziomy.

nieokreślony klocek  zamienimy na młodszego brata na sankach.

wektor siły działającej na przyspieszenie  i wektor przyspieszenie  są kolinearne.
( współosiowe )
dlatego  też siłą ciągu  jest  rzut  siły  rozciągającej sznurek sań na oś ruchu.
(widać to na zdjęciu w załączniku )
zapiszmy to równaniem :

wypadkowa siła działająca wzdłuż  osi ruchu  to  siła ciągu  minus siła  tarcia
zapiszmy to  równaniem :

Tarcie to iloczyn nacisku  i współczynnika tarcia,  wiemy że nacisk na poziome podłoże  to  ciężar  odjąć siły  podnąszące ten ciężar
( gdyby podłoże nie było  poziome tylko  skośne  to ciężar  raz cosinus kąta skosu  ).
siłą która  podnosi  ciężar jest  rzut pionowy siły  przyłożonej  do sanek

Ostatecznie w naszym przypadku :




 przyspieszenie z pierwszej  zasady  dynamiki Newtona:



obliczona  siła  wypadkowa  jest kolinearną z wektorem przyspieszenia