Sudarea a doua piese metalice plasate una peste alta are loc la caderea pe ele a unui ciocan greu cu masa de 150kg. Piesele se află pe un suport orizontal fix. În timpul interactiunii ciocanului cu piesa superioara el se misca incetinit cu acceleratia de 110 m/s2. Indicati fortele ce actioneaza asupra ciocanului si a piesei superioare cand ciocanul se afla in contact cu ea. Calculati modulul fortei aplicate de ciocan asupra piesei superioare in cazul cand: a) ciocanul se misca incetinit si b) dupa ce ciocanul a ramas in repaus.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Explicație:
Forțele care acționează asupra ciocanului atunci când acesta este în contact cu partea superioară 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 ciocanului.
Forța normală, F₂: Aceasta este o forță exercitată de partea superioară asupra ciocanului care este perpendiculară pe suprafața părții superioare.
Forța de contact, F₃: Aceasta este o forță exercitată de partea superioară asupra ciocanului care este paralelă cu suprafața părții superioare și acționează în direcția de mișcare a ciocanului.
Forțele care acționează asupra părții superioare atunci când ciocanul este în contact cu aceasta sunt:
Forța gravitației, F₄: Aceasta este o forță descendentă cu o mărime de m*g, unde g este accelerația datorată gravitației și m este masa părții superioare.
Forța normală, F₅: Aceasta este o forță exercitată de suportul orizontal fix pe partea superioară care este perpendiculară pe suprafața suportului.
Forța de contact, F₆: Aceasta este o forță exercitată de ciocan asupra părții superioare care este paralelă cu suprafața părții superioare și acționează în direcția opusă de mișcare a ciocanului.
a) Când ciocanul se mișcă încet, modulul forței aplicate de ciocan pe partea superioară este dat de F₃ = m*a, unde m este masa ciocanului și a este accelerația ciocanului. Introducând valorile date, aflăm că F₃ = 150 kg * 110 m/s² = 16.500 N.
b) După ce ciocanul a rămas în repaus, modulul forței aplicate de ciocan pe partea superioară este egal cu forța gravitațională asupra ciocanului, F₁ = m*g. Introducând valorile date, aflăm că F₁ = 150 kg * 10 m/s² = 1.500 N.