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Beschleunigung entlang Rampen einschließlich Reibung

Beschleunigung entlang Rampen einschließlich Reibung - Dummies

Angenommen, du hast eine Kiste, die fälschlicherweise in der Nähe eines lange Rampe, und es beginnt, diese Rampe zu rutschen. Wie wäre es mit einer Berechnung der Beschleunigung entlang der Steigung?

Das Objekt gleitet die Rampe hinunter - Sie schieben es nicht -, was bedeutet, dass die Kraft der kinetischen Reibung der Komponente der Schwerkraft entlang der Rampe entgegengesetzt ist (und nicht zu dieser beiträgt). Die Nettokraft auf der Kiste ist also

Da a = F / m , ist die Beschleunigung der Kiste

Beachten Sie, dass die Masse der Kiste nicht die Beschleunigung beeinflussen, weil die Masse aus der Endgleichung herausfällt.

Beispielfrage

  1. Eine Plastikkiste rutscht eine 19-Grad-Rampe mit einem kinetischen Reibungskoeffizienten von 0. 10. Wie hoch ist ihre Beschleunigung beim Gleiten?

    Die richtige Antwort ist 2. 3 m / s 2 .

    1. Sie können die Gleichung

    2. verwenden. Stecken Sie die Zahlen ein: a = 3. 2 - 0. 93 = 2. 3 m / s 2 .

Übungsfragen

  1. Sie schleppen einen Koffer über eine Rampe in ein Luxushotel, wenn es von Ihnen weggeht. Wenn der Winkel der Rampe 31 Grad beträgt und der kinetische Reibungskoeffizient 0,1 beträgt, wie hoch ist die Beschleunigung des Koffers über die Rampe?

  2. Sie werfen eine 5. 0-kg-Box auf eine Rampe von 12 Grad und der kinetische Reibungskoeffizient ist 0. 15. Wird die Box die Rampe hinunterrutschen?

  3. Sie werfen ein Buch mit einem Gewicht von 0,10 kg auf eine 15-Grad-Rampe, und der kinetische Reibungskoeffizient beträgt 0,30. Wird das Buch die Rampe hinunterrutschen?

  4. Ein Kühlschrank bricht von den Movern ab und rutscht eine 23-Grad-Rampe hinunter, die einen kinetischen Reibungskoeffizienten von 0 hat. 25. Wie hoch ist seine Beschleunigung?

Im Folgenden finden Sie Antworten auf die Übungsfragen:

  1. 4 m / s 2

    1. Berechnen Sie die Kräfte am Koffer: Die Kraft aufgrund der Schwerkraft ist

      und die Kraft aufgrund der kinetischen Reibung ist < Sie müssen die Normalkraft finden.

      Die Gleichung für die Normalkraft ist

    2. Verwenden Sie die Normalkraft, um die Kraft aufgrund der kinetischen Reibung zu berechnen:

      Die Nettokraft des Koffers entlang der Rampe ist

    3. Teilen Sie die Nettokraft entlang der Rampe durch

    4. m um die Beschleunigung zu erhalten: Stecken Sie die Zahlen ein:

    5. Ja, die Box wird verschoben.

  2. Berechnen Sie die Kräfte an der Box, und wenn die Kraft an der Rampe größer ist als die Kraft an der Rampe, rutscht die Box. Die Kraft auf der Rampe ist

    1. Die Kraft aufgrund der kinetischen Reibung, die auf die Rampe zeigt, ist

    2. , was bedeutet, dass Sie die Normalkraft finden müssen.

      Die Gleichung für die Normalkraft ist

    3. Verwenden Sie die Normalkraft, um die Kraft aufgrund der kinetischen Reibung zu berechnen:

      Die Nettokraft des Koffers auf der Rampe ist

    4. Stecken Sie die Zahlen

    5. nach unten die Rampe, damit die Box rutscht.

      Nein, das Buch wird nicht verschoben.

  3. Berechnen Sie die Kräfte auf dem Buch, und wenn die Kraft über die Rampe größer ist als die Kraft auf der Rampe, rutscht das Buch. Die Kraft auf der Rampe ist

    1. Die Kraft aufgrund der kinetischen Reibung, die auf die Rampe zeigt, ist

    2. , was bedeutet, dass Sie die Normalkraft finden müssen.

      Die Gleichung für die Normalkraft ist

    3. Verwenden Sie die Normalkraft, um die Kraft aufgrund der kinetischen Reibung zu berechnen:

      Die Nettokraft für das Buch auf der Rampe ist

    4. Schließen Sie die Zahlen

    5. an die Rampe, damit das Buch nicht rutscht.

      1. 5 m / s

  4. 2 die Rampe runter Berechnen Sie die Kräfte am Kühlschrank: Die Kraft an der Rampe ist

    1. und die Kraft durch kinetische Reibung nach oben ist

      Sie benötigen um die Normalkraft zu finden.

      Die Gleichung für die Normalkraft ist

    2. Verwenden Sie die Normalkraft, um die Kraft aufgrund der kinetischen Reibung zu berechnen:

      Die Nettokraft des Kühlgeräts an der Rampe ist

    3. Teilen um

    4. m > um die Beschleunigung zu erhalten: Stecken Sie die Zahlen ein: