Οριζόντια δύναμη που απαιτείται για να τραβήξει μπλοκ 75 kg;
Παράγοντες που επηρεάζουν τη δύναμη:
* τριβή: Η ποσότητα τριβής μεταξύ του μπλοκ και της επιφάνειας που είναι ενεργοποιημένη θα επηρεάσει σημαντικά την απαιτούμενη δύναμη. Μια ομαλή επιφάνεια έχει λιγότερη τριβή από μια τραχιά επιφάνεια.
* Επιτάχυνση: Θέλετε να τραβήξετε το μπλοκ με σταθερή ταχύτητα (χωρίς επιτάχυνση); Ή θέλετε να επιταχύνει; Όσο περισσότερη επιτάχυνση θέλετε, τόσο περισσότερη δύναμη θα χρειαστείτε.
* γωνία: Εάν τραβάτε σε γωνία (όχι καθαρά οριζόντια), θα πρέπει να εξετάσετε το στοιχείο της δύναμης που ενεργεί οριζόντια.
Πώς να λύσετε:
1. Προσδιορίστε τον συντελεστή τριβής (μ): Θα πρέπει να γνωρίζετε τον συντελεστή τριβής μεταξύ του μπλοκ και της επιφάνειας.
2. Υπολογίστε την κανονική δύναμη (n): Για ένα μπλοκ σε μια οριζόντια επιφάνεια, η κανονική δύναμη είναι ίση με το βάρος του μπλοκ (n =mg, όπου m είναι η μάζα και το g είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, περίπου 9,8 m/s2).
3. Υπολογίστε τη δύναμη της τριβής (FF): Η δύναμη της τριβής υπολογίζεται ως FF =μΝ.
4. Προσδιορίστε την επιθυμητή επιτάχυνση (α): Εάν θέλετε να επιταχύνει το μπλοκ, πρέπει να καθορίσετε την επιθυμητή επιτάχυνση.
5. Υπολογίστε την απαιτούμενη δύναμη (f): Χρησιμοποιήστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα (F =MA) για να καθορίσετε την καθαρή δύναμη που απαιτείται για την επιθυμητή επιτάχυνση. Προσθέστε τη δύναμη της τριβής σε αυτή την καθαρή δύναμη για να αποκτήσετε τη συνολική οριζόντια δύναμη που απαιτείται.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι ο συντελεστής τριβής είναι 0,2 και θέλετε να τραβήξετε το μπλοκ με σταθερή ταχύτητα (χωρίς επιτάχυνση).
1. Κανονική δύναμη:n =(75 kg) (9,8 m/s2) =735 n
2. Δύναμη τριβής:ff =(0.2) (735 n) =147 n
3. Δεδομένου ότι δεν θέλετε επιτάχυνση, η καθαρή δύναμη πρέπει να είναι μηδενική.
4. Ως εκ τούτου, η απαιτούμενη οριζόντια δύναμη είναι ίση με τη δύναμη της τριβής:F =147 N.
Θυμηθείτε: Αυτό είναι απλώς ένα παράδειγμα. Πρέπει να παρέχετε τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με τον συντελεστή τριβής, την επιθυμητή επιτάχυνση και κάθε άλλους σχετικούς παράγοντες για να λάβετε μια συγκεκριμένη απάντηση.
