1. Förstå de involverade krafterna:
* Muggens vikt: Muggen har en massa på 200 g (0,2 kg), så dess vikt (kraft på grund av tyngdkraften) är:
* Vikt (w) =massa (m) * acceleration på grund av tyngdkraften (g) =0,2 kg * 9,8 m/s² =1,96 n
* friktionskraft: Tduken utövar en friktionskraft på 0,10 N på muggen.
* nettokraft: Nettokraften som verkar på muggen är skillnaden mellan vikten och friktionskraften. Eftersom friktion motsätter sig rörelsen subtraherar vi den från vikten:
* Netkraft (f_net) =vikt (w) - friktionskraft (f) =1,96 n - 0,10 n =1,86 n
2. Beräkna accelerationen:
* Newtons andra lag: Newtons andra rörelselag säger att nettokraften som verkar på ett objekt är lika med dess massa gånger dess acceleration:
* F_net =m * a
* Lösning för acceleration: Vi kan ordna om ekvationen för att hitta accelerationen:
* A =F_NET / M =1,86 N / 0,2 kg =9,3 m / s²
3. Analysera situationen:
* Muggen kommer att accelerera uppåt på grund av nettokraften. Accelerationen på 9,3 m/s² är faktiskt större än accelerationen på grund av tyngdkraften (9,8 m/s²)! Detta innebär att muggen inte kommer att falla omedelbart, och dukduken kommer att dra den uppåt.
Viktig anmärkning: Detta förutsätter att bordsduken dras tillräckligt snabbt för att övervinna den initiala tyngdkraften på muggen. I verkligheten skulle bordduken troligen behöva dras extremt snabbt för att uppnå denna effekt.
Låt mig veta om du vill utforska andra aspekter av detta scenario, som:
* Hur snabbt behöver dukduken dras för att uppnå denna acceleration?
* Hur lång tid tar det mugg att lämna bordet?
* Vad händer om dukduken dras med en konstant hastighet istället för en acceleration?