או מישור משופע זהו משטח שטוח, מורם ומשופע, למשל רמפה.
בפיזיקה אנו חוקרים את תנועתם של עצמים וכן כוחות תאוצה ופועלים המתרחשים במישור נוטה.
מטוס נטוי ללא חיכוך
הם קיימים 2 סוגי כוחות הפועלים במערכת ללא חיכוך זו: הכוח הרגיל, שהוא 90 מעלות ביחס למישור, וכוח המשקל (כוח אנכי כלפי מטה). שימו לב שיש להם כיוונים וחושים שונים.
ה כוח נורמלי פועל בניצב למשטח המגע.
כדי לחשב את הכוח הרגיל על משטח אופקי ישר, השתמש בנוסחה:
להיות,
נ: כוח נורמלי
M: מסת אובייקט
ז: כוח משיכה
כבר את משקל כוח, פועל מכוח כוח הכבידה ש"מושך "את כל הגופים מפני השטח לכיוון מרכז כדור הארץ. זה מחושב על ידי הנוסחה:
איפה:
פ: משקל כוח
M: פסטה
ז: האצת כוח הכבידה
מישור נוטה עם חיכוך
כשיש חיכוך בין המטוס לאובייקט, יש לנו כוח פועל נוסף: ה כוח החיכוך.
כדי לחשב את כוח החיכוך משתמשים בביטוי:
איפה:
Fעד: כוח החיכוך
µ: מקדם חיכוך
נ: כוח נורמלי
הנוסחה לכוח הרגיל N במישור המשופע היא:
שכן, הכוח N שווה בערכו לרכיב המשקל בכיוון זה.
הערה: מקדם החיכוך (µ) יהיה תלוי בחומר המגע בין הגופות ובמצבם.
האצה במישור המוטה
במישור המשופע יש גובה המתאים לגובה הרמפה וזווית שנוצרת ביחס לאופק.
במקרה זה, האצת האובייקט קבועה עקב הכוחות הפועלים: משקל ונורמלי.
כדי לקבוע את כמות התאוצה במישור משופע, עלינו למצוא את הכוח הנקי על ידי פירוק כוח המשקל לשני מישורים (x ו- y).
לכן, מרכיבי כוח המשקל:
פאיקס: בניצב למישור
פy: מקביל למישור
כדי למצוא את התאוצה במישור הטיה נטול החיכוך, השתמש ב יחסים טריגונומטריים של המשולש הימני:
פאיקס = P. אם לא
פy = P. cos θ
על פי החוק השני של ניוטון:
F = m. ה
איפה,
F: כוח
M: פסטה
ה: תאוצה
בקרוב,
פאיקס = מ.א.
פ. חטא θ = m .a
M. ז. חטא θ = m .a
a = g. אם לא
לפיכך, יש לנו את נוסחת ההאצה המשמשת במישור נטוי החיכוך, אשר לא יהיה תלוי במסת הגוף.
תרגילי בחינת כניסה עם משוב
שאלה 1
(UNIMEP-SP) בלוק בעל משקל של 5 ק"ג נגרר לאורך מישור נוטה ללא חיכוך, כפי שמוצג באיור.
כדי שהבלוק ירכוש תאוצה של 3m / s² כלפי מעלה, עוצמת F חייבת להיות: (g = 10m / s², sin θ = 0.8 ו- cos θ = 0.6).
א) שווה למשקל הגוש
ב) פחות ממשקל הבלוק
ג) שווה לתגובת התוכנית
ד) שווה ל- 55N
ה) שווה ל- 10N
חלופה ד: שווה ל- 55N
תרגיל נפתר
נתונים:
ללא חיכוך
מ '= 5 ק"ג
a = 3m / s²
חטא θ = 0.8
cos θ = 0.6
שאלה: מהו כוח ה- F?
ביצוע ארגון הכוחות ופירוק כוח המשקל
אנו מיישמים את החוק השני של ניוטון בכיוון התנועה.
⅀F = וכתוצאה מכך F = m.a.
F - mgsen θ = m.a.
F = m.a + mgsen θ
F = 5.3 + 5.10.0.8
F = 55N
שאלה 2
(UNIFOR-CE) בלוק בעל מסה של 4.0 ק"ג ננטש במישור משופע של 37 מעלות שהאופק איתו מקדם החיכוך הוא 0.25. התאוצה של תנועת הבלוק היא ב- m / s². נתונים: g = 10 m / s²; חטא 37 ° = 0.60; cos 37 ° = 0.80.
א) 2.0
ב) 4.0
ג) 6.0
ד) 8.0
ה) 10
חלופה ב ': 4.0
תרגיל נפתר
נתונים:
M = 4 ק"ג
g = 10 מ 'לשנייה
חטא 37 = 0.60
cos 37º = 0.80
= 0.25 (מקדם חיכוך)
שאלה: מהי התאוצה?
אנו עושים את הפירוק של כוח המשקל.
מכיוון שיש חיכוך, בואו נחשב את כוח החיכוך, שומן.
שומן = . נ
על ידי פירוק משקל הכוח, יש לנו N = mgcos θ.
אז, שומן = . mgcos θ
החלת החוק השני של ניוטון בכיוון התנועה, יש לנו:
⅀F = וכתוצאה מכך F = m.a.
מ"ג חטא θ - שומן = מא
mgsen θ - mi.mgcos θ = m.a
4.10. 0,6 - 0,25.4.10.0,8 = 4. ה
מבודדים את זה, יש לנו:
a = 4 מ 'לשנייה
שאלה 3
(Vunesp) במישור המשופע באיור למטה, מקדם החיכוך בין גוש A למישור הוא 0.20. הגלגלת ללא חיכוך ואפקט האוויר מוזנח.
בלוקים A ו- B יש מסות השוות ל- M לכל אחד ולהאצת הכבידה המקומית עוצמה שווה ל ז. עוצמת כוח המתח בחבל, כביכול אידיאלית, היא:
א) 0.875 מ"ג
ב) 0.67 מ"ג
ג) 0.96 מ"ג
ד) 0.76 מ"ג
ה) 0.88 מ"ג
חלופה ה: 0.88 מ"ג
תרגיל נפתר
מכיוון שיש שני חסימות, אנו מיישמים את החוק השני של ניוטון על כל אחד מהם, בכיוון התנועה.
איפה T הוא המתח בחוט.
בלוק B (משוואה 1)
P - T = m.a.
חסום A (משוואה 2)
T - שומן - mgsen θ = ma
הכנת מערכת משוואות והוספת שתי המשוואות יש לנו:
P - T = m.a.
T - שומן - mgsen θ = ma
P - שומן - mgsen ma = ma
כדי להמשיך, בואו נקבע שומן, ואז נחזור לנקודה זו.
שומן = mi. נ
שומן = mi. mgcos θ
עכשיו, בואו נקבע את ערכי החטא θ ו- cos θ.
על פי התמונה והחלת ה- משפט פיתגורס:
מכיוון שיש את ההיפוטנוזה
h² = 4² + 3²
h = 5
לפיכך, על פי ההגדרה של sinθ ו- cosθ
חטא θ = 5/3
cos θ = 4/3
נחזור למשוואה והחלפת הערכים שנמצאו:
P - שומן - mgsenθ = ma
מ"ג - מ"י. mgcosθ - mgsenθ = ma
הכנסת מ"ג לראיות
מ"ג (1 - mi.cox - senX) = 2ma
מ"ג (1 - 0.2. 0.8 - 0.6) = 2ma
0.24mg = 2 ma
ma = 0.12 מ"ג
עכשיו, בואו נחליף ערך זה למשוואה 1
(משוואה 1)
P - T = m.a.
בידוד T והחלפת ma:
T = P - מה
T = מ"ג - 0.24 מ"ג
T = מ"ג (1 - 0.12)
T = 0.88 מ"ג
קריאה קשורה = 3921 "חוקי ניוטון - תרגילים"]
