Ένα μπλοκ 10 kg διατηρείται σε θέση έναντι ενός κατακόρυφου τοίχου με την εφαρμογή του μεγέθους Horisontal Force 100 N όπως φαίνεται σκιαγραφεί τους συντελεστές στατικής και κινητικής τριβής μεταξύ Τ;

Ας σπάσουμε αυτό το πρόβλημα βήμα προς βήμα.

Κατανόηση της κατάστασης

* μπλοκ: Ένα μπλοκ 10 kg πιέζεται σε κάθετο τοίχο.

* δύναμη: Η οριζόντια δύναμη 100 N εφαρμόζεται στο μπλοκ.

* τριβή: Πρέπει να καθορίσουμε τους συντελεστές της στατικής και κινητικής τριβής μεταξύ του μπλοκ και του τοίχου.

Βασικές έννοιες

* Στατική τριβή (F_S): Αυτή είναι η δύναμη που εμποδίζει ένα αντικείμενο να κινείται όταν βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας. Έχει μέγιστη τιμή που δίνεται από:

* f_s (max) =μ_s * n

* μ_s είναι ο συντελεστής στατικής τριβής (μια άχρηστη τιμή)

* N είναι η κανονική δύναμη (η δύναμη που ασκεί το τοίχωμα στο μπλοκ).

* Κινητική τριβή (F_K): Αυτή είναι η δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση ενός αντικειμένου που ήδη κινείται. Δίνεται από:

* f_k =μ_k * n

* μ_k είναι ο συντελεστής κινητικής τριβής.

* ΔΩΡΕΑΝ Διάγραμμα σώματος: Ένα διάγραμμα που δείχνει όλες τις δυνάμεις που δρουν σε ένα αντικείμενο.

Επίλυση του προβλήματος

1. Διάγραμμα σώματος:

* βάρος (w): 10 kg * 9,8 m/s² =98 N (προς τα κάτω)

* Εφαρμοσμένη δύναμη (F): 100 N (οριζόντια)

* Κανονική δύναμη (n): Ο τοίχος που πιέζει πίσω στο μπλοκ (ίσο σε μέγεθος και απέναντι από την κατεύθυνση της εφαρμοσμένης δύναμης) - 100 N (οριζόντια)

* δύναμη τριβής (f): Αυτή είναι η δύναμη που εμποδίζει το μπλοκ να γλιστρήσει κάτω από τον τοίχο (προς τα πάνω).

2. Προσδιορισμός στατικής τριβής:

* Για το μπλοκ να είναι σε κατάσταση ηρεμίας, η δύναμη τριβής πρέπει να εξισορροπήσει το βάρος: f =w =98 n

* Δεδομένου ότι το μπλοκ είναι σε κατάσταση ηρεμίας, αυτή είναι η μέγιστη στατική δύναμη τριβής.

* Υπολογίστε τα μ_s: μ_s =f_s (max) / n =98 n / 100 n =0,98

3. Προσδιορισμός της κινητικής τριβής:

* Χρειαζόμαστε περισσότερες πληροφορίες για τον προσδιορισμό μ_k. Η δήλωση προβλημάτων μας δίνει μόνο πληροφορίες σχετικά με τη στατική κατάσταση. Για να βρούμε τον συντελεστή κινητικής τριβής, θα πρέπει να γνωρίζουμε την επιτάχυνση του μπλοκ ή τη δύναμη που απαιτείται για να τη διατηρήσει να κινείται με σταθερή ταχύτητα μόλις αρχίσει να ολισθαίνει.

Περίληψη

* Ο συντελεστής στατικής τριβής (μ_s) μεταξύ του μπλοκ και του τοίχου είναι 0,98.

* Δεν μπορούμε να προσδιορίσουμε τον συντελεστή κινητικής τριβής (μ_k) με τις παρεχόμενες πληροφορίες.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε περισσότερες ερωτήσεις ή αν θέλετε να εξερευνήσετε το σενάριο κινητικής τριβής!