Rezolvați următoarea problemă: Sub acţiunea unei forte orizontale F=203N, un corp de masă m = 1kg urcă uniform pe un plan inclinat fix de unghi a = 60°, ca în figura alăturată, Mişcarea are loc cu frecare. a. Reprezentați toate forțele care acţionează asupra corpului. b. Calculati valoarea forţei de apăsare normală la suprafața planului înclinat. c. Determinati valoarea forţei de frecare la alunecare dintre corp şi plan. d. Calculați valoarea coeficientului de frecare la alunecare.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Explicație:
a) Fortele care actioneaza asupra corpului sunt:
Forța gravitației, F₁: Aceasta este o forță descendentă cu o mărime de m*g, unde g este accelerația datorată gravitației și m este masa corpului.
Forța normală, F₂: Aceasta este o forță exercitată de planul înclinat asupra corpului care este perpendicular pe suprafața planului.
Forța de frecare de alunecare, F₃: Aceasta este o forță exercitată de planul înclinat asupra corpului care este paralelă cu suprafața planului și se opune mișcării corpului.
Forța aplicată, F: Aceasta este o forță orizontală aplicată corpului.
b) Forța normală F₂ este dată de F₂ = mgcos(a), unde a este unghiul planului înclinat și g este accelerația datorată gravitației. Introducând valorile date, aflăm că F₂ = 1 kg * 10 N/kg * cos(60°) = 5 N.
c) Forța de frecare de alunecare F₃ este dată de F₃ = µF₂, unde µ este coeficientul de frecare de alunecare și F₂ este forța normală. Deoarece nu știm încă valoarea lui µ, nu putem determina valoarea lui F₃.
d) Pentru a determina valoarea coeficientului de frecare de alunecare µ, trebuie să folosim ecuația F = F₁ + F₂ + F₃. Introducând valorile cunoscute, obținem F = mgsin(a) + µmgcos(a). Rezolvând µ, aflăm că µ = (F - mgsin(a)) / (mg*cos(a)). Introducând valorile date, aflăm că µ = (203 N - 1 kg * 10 N/kg * sin(60°)) / (1 kg * 10 N/kg * cos(60°)) = 0,8.