luni, 15 iunie 2020

Mecanica. Miscare pe plan inclinat. Forte de tractiune. Forte de frecare. Problema 2.12, manual fizica, clasa a noua

Problema 2.12, pagina 109, manual fizica, clasa a noua

Tematica: Mecanica. Miscare pe plan inclinat. Forte de tractiune. Forte de frecare.

Nivel: intermediar

 

Enunt problema:

Un corp de masa m este tras uniform in sus pe un plan inclinat de unghi α cu ajutorul unei forte F paralela cu planul. Aflati acceleratia, a, cu care va aluneca in jos pe plan corpul lasat liber.

Aplicatie numerica: m = 100 kg, F = 500N, α = 30°, g=9.8m/s2.

 

Rezolvare:

Reprezentam fortele care actioneaza asupra corpului care urca pe planul inclinat.


Avem                    Gt = G*sin α       si             Gn = G*cos α

Corpul urca uniform pe plan (rezultanta fortelor ce actioneaza asupra lui este zero), ceea ce inseamna ca avem urmatorul echilibru:

- perpendicular pe plan:                N = Gn

- in lungul planului:                          F = Ff + Gt

Stim ca                 Ff = μN = μ Gn = μmg cos α

                F = Ff + Gt = μmg cos α + mg sin α

De aici,

                μ = (F - mg sin α)/(mg cos α) = 0.01

 

Stim acum tot ce tine de planul inclinat, putem trece la coborare. Reprezentam fortele ce actioneaza asupra corpului ce coboara pe planul inclinat.

Corpul coboara uniform accelerat (rezultanta fortelor ce actioneaza asupra lui imprima o acceleratie), ceea ce inseamna ca avem urmatorul echilibru:

- perpendicular pe plan:                N = Gn

- in lungul planului:                          Gt – Ff = ma

Stim ca                 Ff = μN = μ Gn = μmg cos α

Deci                       ma = Gt – Ff = mg sin α - μmg cos α = mg(sin α - μ cos α)

Simplificam si obtinem acceleratia pe coborare (in sensul miscarii)

                a = g(sin α - μ cos α) = 4.8 m/s2

 

Aceasta problema provine din manualul de fizica clasa a noua. Problema este din capitolul Mecanica si are ca tematica Miscarea pe plan inclinat si Fortele de frecare. Capitolul Mecanica face parte din materia de fizica pentru bacalaureat.

Daca vreti sa gasiti mai multe probleme rezolvate din Mecanica, gasiti pe blogul Probleme Fizica Rezolvate mai multe materiale.

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu