Ένα κιβώτιο 125,0 kg ωθείται από μια οριζόντια δύναμη F σε σταθερή ταχύτητα ταχύτητας χωρίς τριβή, η οποία κάνει γωνία 25,0 βαθμών με το μέγεθος εύρεσης που εφαρμόζεται F;
1. Σχεδιάστε ένα δωρεάν διάγραμμα σώματος
Σχεδιάστε ένα διάγραμμα του κουτιού στη ράμπα. Οι δυνάμεις που δρουν στο κουτί είναι:
* βάρος (mg): Αυτό ενεργεί κάθετα προς τα κάτω.
* Κανονική δύναμη (n): Αυτό ενεργεί κάθετα στη ράμπα, πιέζοντας το κουτί ενάντια στη ράμπα.
* Εφαρμοσμένη δύναμη (F): Αυτό ενεργεί οριζόντια.
2. Επίλυση δυνάμεων
* βάρος: Σπάστε τη δύναμη βάρους σε εξαρτήματα παράλληλα και κάθετα στη ράμπα:
* * mg * sin (25 °) (παράλληλα με την ράμπα, ενεργώντας προς τα κάτω)
* * mg * cos (25 °) (κάθετα προς τη ράμπα)
* Κανονική δύναμη: Η κανονική δύναμη ισορροπεί το κάθετο συστατικό του βάρους:* n * =* mg * cos (25 °)
3. Εφαρμόστε το δεύτερο νόμο του Νεύτωνα
Δεδομένου ότι το κουτί κινείται σε σταθερή ταχύτητα, η καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό είναι μηδέν. Εφαρμόστε αυτό στις δυνάμεις παράλληλα με τη ράμπα:
* σf_parallel =0
* f - mg sin (25 °) =0
4. Λύστε για την εφαρμοζόμενη δύναμη (F)
* f =mg sin (25 °)
* f =(125,0 kg) (9,8 m/s2) (sin 25 °)
* f ≈ 519.5 n
Επομένως, το μέγεθος της εφαρμοσμένης δύναμης F είναι περίπου 519,5 Newton.
