Τι είναι μια φόρμουλα δύναμης ώθησης στις κλίσεις;
1. Δυνάμεις που ενεργούν στο αντικείμενο:
* βαρύτητα (FG): Αυτό ενεργεί απευθείας προς τα κάτω, με ένα συστατικό παράλληλο με την κλίση (FG sin θ) και ένα συστατικό κάθετο στην κλίση (FG cos θ).
* Κανονική δύναμη (FN): Αυτό ενεργεί κάθετα στην κλίση, εξισορροπώντας το συστατικό της βαρύτητας κάθετα στην κλίση.
* τριβή (FF): Αυτό ενεργεί παράλληλα με την κλίση, αντίθετα στην κίνηση.
* Εφαρμοσμένη δύναμη (FA): Αυτή είναι η δύναμη που εφαρμόζετε για να πιέσετε το αντικείμενο μέχρι την κλίση.
2. Φόρμουλα:
Για να μετακινήσετε το αντικείμενο μέχρι την κλίση με σταθερή ταχύτητα (χωρίς επιτάχυνση), η εφαρμοζόμενη δύναμη πρέπει να εξισορροπήσει τις δυνάμεις που αντιτίθενται:
fa =fg sin θ + ff
Οπου:
* fa είναι η εφαρμοζόμενη δύναμη (η δύναμη ώθησης).
* fg είναι η δύναμη της βαρύτητας (επιτάχυνση μάζας x λόγω βαρύτητας).
* θ είναι η γωνία της κλίσης.
* ff είναι η δύναμη της τριβής (συντελεστής τριβής x κανονική δύναμη).
Σημαντικές σημειώσεις:
* τριβή: Ο τύπος αναλαμβάνει την κινητική τριβή (τριβή κατά τη διάρκεια της κίνησης). Εάν το αντικείμενο βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε τον συντελεστή στατικής τριβής.
* γωνία: Η γωνία της κλίσης μετράται από την οριζόντια.
* σταθερή ταχύτητα: Ο τύπος προϋποθέτει σταθερή ταχύτητα. Εάν θέλετε να επιταχύνετε το αντικείμενο μέχρι την κλίση, θα πρέπει να προσθέσετε έναν όρο για την καθαρή δύναμη (επιτάχυνση μάζας x).
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι ένα αντικείμενο 10 kg είναι σε κλίση 30 μοιρών. Ο συντελεστής κινητικής τριβής είναι 0,2.
1. fg: 10 kg x 9,8 m/s² =98 n
2. fg sin θ: 98 n x sin (30 °) =49 n
3. fn: 98 n x cos (30 °) =84.87 n
4. ff: 0.2 x 84.87 n =16.97 n
5. fa: 49 n + 16.97 n =65.97 n
Ως εκ τούτου, θα πρέπει να εφαρμόσετε μια δύναμη περίπου 65,97 n για να ωθήσετε το αντικείμενο μέχρι την κλίση με σταθερή ταχύτητα.
