O 傾斜面 それは平らで隆起した傾斜面であり、例えば傾斜路です。
物理学では、物体の動きだけでなく、傾斜面で発生する加速度と作用力も研究します。
摩擦のない傾斜面
それらは存在します 2種類の力 この摩擦のないシステムで作用するもの:平面に対して90°の法線力と重量力(下向きの垂直力)。 それらは異なる方向と感覚を持っていることに注意してください。
THE 法線力 接触面に対して垂直に作用します。
平らな水平面の法線力を計算するには、次の式を使用します。
であること、
N:法線力
m:オブジェクトの質量
g:重力
すでに 筋力重量は、すべての物体を表面から地球の中心に向かって「引っ張る」重力によって作用します。 これは次の式で計算されます。
どこ:
P:筋力重量
m: パスタ
g:重力加速度
摩擦のある傾斜面
平面と物体の間に摩擦がある場合、別の作用力があります。 摩擦力.
摩擦力を計算するには、次の式を使用します。
どこ:
Fまで:摩擦力
µ:摩擦係数
N:法線力
傾斜面の法線力Nの式は次のとおりです。
の場合、力Nは、この方向の重量成分と値が等しくなります。
注意:摩擦係数(µ)ボディ間の接触材料とその状態に依存します。
傾斜面での加速
傾斜面には、傾斜路の高さに対応する高さと、水平に対して形成される角度があります。
この場合、オブジェクトの加速度は、作用力(重量と法線)によって一定です。
傾斜面での加速度の量を決定するには、重量力を2つの平面(xとy)に分解して正味の力を見つける必要があります。
したがって、重量力の成分は次のとおりです。
Pバツ:平面に垂直
Py:平面に平行
摩擦のない傾斜面での加速度を見つけるには、 三角関係 直角三角形の:
Pバツ = P。 そうでない場合
Py = P。 cosθ
による ニュートンの第2法則:
F = m。 ザ・
どこ、
F: 力
m: パスタ
ザ・:加速
すぐに、
Pバツ = m.a
P。 sinθ= m .a
m。 g。 sinθ= m .a
a = g。 そうでない場合
したがって、摩擦のない傾斜面で使用される加速度の式があります。これは、物体の質量に依存しません。
フィードバック付き入試演習
質問1
(UNIMEP-SP)図のように、質量5kgのブロックを摩擦なく傾斜面に沿って引きずります。
ブロックが3m /s²以上の加速度を取得するには、Fの強度が次のようになっている必要があります(g = 10m /s²、sinθ= 0.8、cosθ= 0.6)。
a)ブロック重量に等しい
b)ブロックの重量未満
c)計画反応に等しい
d)55Nに等しい
e)10Nに等しい
代替案d:55Nに等しい
解決された運動
データ:
摩擦なし
m = 5kg
a = 3m /s²
sinθ= 0.8
cosθ= 0.6
質問:Fフォースとは何ですか?
力の組織化と重量力の分解を行います。
ニュートンの第2法則を運動の方向に適用します。
⅀F =結果のF = m.a.
F-mgsenθ= m.a。
F = m.a +mgsenθ
F = 5.3 + 5.10.0.8
F = 55N
質問2
(UNIFOR-CE)質量4.0 kgのブロックは、摩擦係数が0.25の水平面で37ºの傾斜面に廃棄されます。 ブロック移動の加速度はm /s²です。 データ:g = 10m /s²; sin37°= 0.60; cos37°= 0.80。
a)2.0
b)4.0
c)6.0
d)8.0
e)10
代替案b:4.0
解決された運動
データ:
M = 4kg
g = 10m /s²
sin 37th = 0.60
cos37º= 0.80
= 0.25(摩擦係数)
質問:加速度とは何ですか?
重量力の分解を行います。
摩擦があるので、摩擦力Fatを計算してみましょう。
脂肪= . N
力の重みを分解することにより、N =mgcosθとなります。
だから、脂肪= . mgcosθ
ニュートンの第2法則を運動の方向に適用すると、次のようになります。
⅀F =結果のF = m.a.
mgsinθ-脂肪= ma
mgsenθ-mi.mgcosθ= m.a
4.10. 0,6 - 0,25.4.10.0,8 = 4. ザ・
それを分離すると、次のようになります。
a = 4m /s²
質問3
(Vunesp)下図の傾斜面では、ブロックAと面の摩擦係数は0.20です。 プーリーは摩擦がなく、空気の影響は無視されます。
ブロックAとBの質量は次のとおりです。 m それぞれ、局所的な重力加速度は、に等しい強度を持っています g. おそらく理想的なロープの張力の強さは次のとおりです。
a)0.875 mg
b)0.67 mg
c)0.96 mg
d)0.76 mg
e)0.88 mg
代替e:0.88 mg
解決された運動
ブロックが2つあるため、運動の方向にニュートンの第2法則をそれぞれに適用します。
ここで、Tは弦の張力です。
ブロックB(式1)
P-T = m.a.
ブロックA(式2)
T-脂肪-mgsenθ= ma
連立方程式を作成し、2つの方程式を追加すると、次のようになります。
P-T = m.a.
T-脂肪-mgsenθ= ma
P-脂肪-mgsenθ= ma
続行するには、脂肪を決定してから、そのポイントに戻りましょう。
脂肪=マイル。 N
脂肪=マイル。 mgcosθ
それでは、sinθとcosθの値を決定しましょう。
画像によると、 ピタゴラスの定理:
斜辺があるので
h²=4²+3²
h = 5
したがって、sinθとcosθの定義により
sinθ= 5/3
cosθ= 4/3
方程式に戻り、見つかった値を置き換えます。
P-脂肪-mgsenθ= ma
mg-mi。 mgcosθ-mgsenθ= ma
mgを証拠に入れる
mg(1-mi.cox-senX)= 2ma
mg(1-0.2。 0.8-0.6)= 2ma
0.24mg = 2 ma
ma = 0.12mg
ここで、この値を式1に代入してみましょう。
(式1)
P-T = m.a.
Tを分離してmaを置き換える:
T = P-ma
T = mg-0.24mg
T = mg(1-0.12)
T = 0.88mg
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