영형 경사면 경사로와 같이 평평하고 융기된 경사면입니다.
물리학에서는 물체의 운동뿐만 아니라 경사면에서 발생하는 가속도와 작용력을 연구합니다.
마찰없는 경사면
그들은 존재한다 2가지 유형의 힘 이 마찰이 없는 시스템에서 작용하는 수직력(평면에 대해 90º를 이루는 수직력)과 중량력(하향 수직력). 방향과 감각이 다르다는 점에 유의하십시오.
그만큼 수직력 접촉 표면에 수직으로 작동합니다.
평평한 수평면에 대한 수직력을 계산하려면 다음 공식을 사용하십시오.
존재,
엔: 수직력
미디엄: 물체 질량
지: 중력
이미 힘 무게, 모든 물체를 표면에서 지구 중심으로 "당기는"중력의 미덕에 의해 작용합니다. 다음 공식으로 계산됩니다.
어디:
피: 강도 무게
미디엄: 파스타
지: 중력 가속
마찰이있는 경사면
평면과 물체 사이에 마찰이있을 때 우리는 또 다른 작용력을 갖게됩니다. 마찰력.
마찰력을 계산하기 위해 다음식이 사용됩니다.
어디:
에프...까지: 마찰력
µ: 마찰 계수
엔: 수직력
경사면의 수직력 N에 대한 공식은 다음과 같습니다.
왜냐하면 힘 N은이 방향의 무게 성분과 값이 같습니다.
노트: 마찰 계수 (µ)는 신체와 그 상태 사이의 접촉 재료에 따라 달라집니다.
경사면에서의 가속도
경사면에는 경사로의 높이에 해당하는 높이와 수평과 관련하여 형성된 각도가 있습니다.
이 경우 물체의 가속도는 무게와 법선의 작용력으로 인해 일정합니다.
경사면에서 가속도의 양을 결정하려면 무게 힘을 두 개의 평면 (x 및 y)으로 분해하여 순 힘을 찾아야합니다.
따라서 가중치의 구성 요소는 다음과 같습니다.
피엑스: 평면에 수직
피와이: 평면에 평행
마찰이 없는 경사면에서 가속도를 구하려면 다음을 사용하십시오. 삼각 관계 직각 삼각형의 :
피엑스 = P. 당신이있는 경우
피와이 = P. 코스 θ
에 따르면 뉴턴의 제 2 법칙:
F = m. 그만큼
어디,
에프: 힘
미디엄: 파스타
그만큼: 가속
곧,
피엑스 = m.a
피. 죄 θ = m.a
미디엄. 지. 죄 θ = m.a
a = g. 당신이있는 경우
따라서 우리는 몸의 질량에 의존하지 않는 마찰이없는 경사면에서 사용되는 가속도 공식을 가지고 있습니다.
피드백이 있는 입학 시험 연습
질문 1
(UNIMEP-SP) 그림과 같이 질량 5kg의 블록을 마찰 없이 경사면을 따라 끌고 있습니다.
블록이 3m / s² 위쪽으로 가속도를 획득하려면 F의 강도가 다음과 같아야합니다 (g = 10m / s², sin θ = 0.8 및 cos θ = 0.6).
a) 블록 무게와 동일
b) 블록의 무게 미만
c) 계획 반응과 동일
d) 55N과 동일
e) 10N과 같음
대안 d: 55N과 같음
운동 해결
데이터:
마찰이없는
m = 5kg
a = 3m / s²
sin θ = 0.8
코사인 θ = 0.6
질문: F-포스가 무엇입니까?
힘의 조직과 무게의 분해를 만듭니다.
우리는 운동 방향에 뉴턴의 제 2 법칙을 적용합니다.
⅀F = 결과 F = m.a.
F-mgsen θ = m.a.
F = m.a + mgsen θ
F = 5.3 + 5.10.0.8
F = 55N
질문 2
(UNIFOR-CE) 4.0kg의 질량을 가진 블록이 마찰 계수가 0.25인 수평 37º의 경사면에 버려졌습니다. 블록 이동의 가속도는 m / s²입니다. 데이터: g = 10m/s²; sin 37 ° = 0.60; cos 37 ° = 0.80.
가) 2.0
b) 4.0
c) 6.0
d) 8.0
마) 10
대안 b: 4.0
운동 해결
데이터:
남 = 4kg
g = 10m / s²
죄 37 번째 = 0.60
cos 37º = 0.80
= 0.25 (마찰 계수)
질문: 가속도는 무엇입니까?
우리는 무게의 힘을 분해합니다.
마찰이 있으므로 마찰력 Fat을 계산해 봅시다.
지방 = . 엔
힘 가중치를 분해하여 N = mgcos θ를 갖습니다.
그래서 지방 = . mgcos θ
운동 방향에 뉴턴의 제 2 법칙을 적용하면 다음과 같습니다.
⅀F = 결과 F = m.a.
mg sin θ-지방 = ma
mgsen θ - mi.mgcos θ = m.a
4.10. 0,6 - 0,25.4.10.0,8 = 4. 그만큼
그것을 분리하면 다음이 있습니다.
a = 4m / s²
질문 3
(Vunesp) 아래 그림의 경사면에서 블록 A와 평면 사이의 마찰 계수는 0.20입니다. 도르래는 마찰이 없고 공기 효과는 무시됩니다.
블록 A와 B의 질량은 다음과 같습니다. 미디엄 각각의 지역 중력 가속도는 지. 이상적인 것으로 여겨지는 로프의 장력 강도는 다음과 같습니다.
a) 0.875 mg
b) 0.67mg
c) 0.96mg
d) 0.76mg
e) 0.88mg
대안 e: 0.88mg
운동 해결
두 블록이 있기 때문에 우리는 운동 방향으로 뉴턴의 제 2 법칙을 각 블록에 적용합니다.
여기서 T는 끈의 장력입니다.
블록 B (방정식 1)
P-T = m.a.
블록 A (방정식 2)
T-지방-mgsen θ = ma
방정식 시스템을 만들고 두 방정식을 추가하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
P-T = m.a.
T-지방-mgsen θ = ma
P-지방-mgsen θ = ma
계속하려면 Fat을 결정한 다음 그 지점으로 돌아 오십시오.
지방 = mi. 엔
지방 = mi. mgcos θ
이제 sin θ와 cos θ의 값을 결정 해 봅시다.
이미지와 적용에 따라 피타고라스의 정리:
빗변이 있기 때문에
h² = 4² + 3²
h = 5
따라서 sinθ와 cosθ의 정의에 의해
sin θ = 5/3
cos θ = 4/3
방정식으로 돌아가서 찾은 값을 대체합니다.
P-지방-mgsenθ = ma
mg-미. mgcosθ-mgsenθ = ma
mg을 증거로
mg (1-mi.cox-senX) = 2ma
mg (1-0.2. 0.8-0.6) = 2mA
0.24mg = 2mA
ma = 0.12mg
이제이 값을 방정식 1로 대체 해 보겠습니다.
(수식 1)
P-T = m.a.
T 분리 및 ma 교체 :
T = P-엄마
T = mg-0.24mg
T = mg (1-0.12)
T = 0.88mg
RELATED-READING = 3921 "뉴턴의 법칙-연습"]
