Question

Va rog frumos sa-mi explicati problema băbeşte .

Un corp cu masa m=4kg este ridicat uniform pe un plan inclinat cu o lungime de 5m si inaltimea de 3m cu o forta de 32N. Sa se calculeze coeficoentul de frecare la alunecarea dintre corp si plan (g=10/kg).

Answer 1

Greutatea G(mg=40N) se descompune intr-o forta Ft - tangentiala la lungimea l a planului si o forta Fn, forta de apasare normala, perpendiculara pe l.  Ft este cea care impinge corpul in jos pe plan si daca forta rezistenta (Fr) rezultata din frecarea corpului cu planul este mai mica, corpul aluneca spre baza. Pentru a impinge corpul in sus pe plan trebuie sa actionam cu o forta activa, Fa, care sa compenseze suma celor doua forte.
Fr depinde de forta de apasare normala pe plan si este direct proportionala cu coeficientul de frecare, Fr = μ·Fn.
Cele doua forte depind si de unghiul planului inclinat; Ft = Gsin a si Fn = Gcos a. In cazul nostru, dupa rezovarea triunghiului, avem Ft = 0,6 G si Fn = 0,8 G.
Fa = Ft + Fr; Parte din ea anuleaza Ft si alta parte anuleaza Fr si in problema este de 32 N.
Acum avem: 32N =0,6G + 0,8G×μ;  32N = 24N + 32μ N  =>
8 N = 32μ N   μ = 8 : 32 = 0,25.
Exista si varianta conservarii energiei; Pentru a ridica masa m la inaltimea h se consuma lucrul mecanic de mgh = 120 J, dar Fa pe parcursul a 5 m a dezvoltat un lucru L = Fa × l = 32 N × 5m = 160 J. Diferenta in plus de 40 J s-a consumat cu lucrul facut pentru deplasarea corpului pe cei 5 m impotriva Fr = μ•Gcos a. 
40J = 5m × μ × 40N × 0,8;        8J = 32μ   => μ = 0,25