• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Ett plan lutande i en vinkel 35 grader från horisontellt om koefficienten för statisk friktion mellan låda och är 0,65 kommer att glida ner planet?
    Så här avgör du om lådan glider ner planet:

    1. Krafter involverade

    * tyngdkraft (vikt): Tyngdkraften verkar rakt ner på lådan. Vi kan dela upp denna kraft i två komponenter:

    * kraft parallellt med lutningen (f_parallell): Denna komponent försöker dra lådan ner i planet.

    * kraft vinkelrätt mot lutningen (f_perpendikulär): Denna komponent trycker lådan mot planet.

    * Normal Force (f_normal): Detta är den kraft som utövas av planet på lådan, vinkelrätt mot ytan. Den balanserar den vinkelräta gravitationskomponenten.

    * friktionskraft (f_friction): Denna kraft motsätter sig rörelsen från lådan och agerar parallellt med planet och motsätter sig f_parallell.

    2. Beräkningar

    * kraft parallellt med lutningen (f_parallell):

    F_parallel =mg * sin (theta)

    där:

    * m =lådans massa

    * g =acceleration på grund av tyngdkraften (ungefär 9,8 m/s²)

    * theta =lutningsvinkeln (35 grader)

    * Normal Force (f_normal):

    F_normal =mg * cos (theta)

    * Maximal statisk friktionskraft (f_friction_max):

    F_friction_max =μ_s * f_normal

    där:

    * μ_S =Koefficient för statisk friktion (0,65)

    3. Jämförelse

    * if f_parallel> f_friction_max: Lådan kommer att glida ner planen eftersom kraften som drar ner den är större än den maximala kraften som friktion kan ge för att hålla den på plats.

    * om f_parallell ≤ f_friction_max: Lådan kommer att förbli i vila eftersom kraften i statisk friktion är tillräckligt stark för att motverka tyngdkraften och dra den ner i lutningen.

    4. Sätta ihop det

    Eftersom vi inte känner till massan av lådan (M) kan vi inte beräkna de exakta krafterna. Vi kan dock bestämma villkoret för att lådan ska glida:

    * Lådan glider ner planet om: mg * sin (35 °)> μ_s * mg * cos (35 °)

    * Förenkla ojämlikheten: synd (35 °)> μ_s * cos (35 °)

    * ersätta de givna värdena: synd (35 °)> 0,65 * cos (35 °)

    Beräkning:

    * synd (35 °) ≈ 0,574

    * 0,65 * cos (35 °) ≈ 0,532

    Slutsats:

    Eftersom synd (35 °) är större än 0,65 * cos (35 °) kommer lådan att glida ner planen.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com