Dobrze, w takim razie, po pierwsze obrazek - w celu lepszego zobrazowania problemu, (dodany w załączniku). Na sanki działają dwie siły - siła przyciągania ziemskiego (oznaczymy ją jako [latex]F_g[/latex], oraz siła z jaką chłopiec pcha sanki ([latex]F_1[/latex]). Poza tym, na ciało (znaczy się, na sanki) działa siła [latex]F_z[/latex], oznaczająca tarcie. jest ona równa sile przyciągania ziemskiego oraz nacisku na podłoże, wymnożonych przez współczynnik tarcia, oraz jest skierowana przeciwnie do ruchu sanek (czyli po prostu zmniejszająca siłę [latex]F_1[/latex] przez co możemy zaobserwować zjawisko hamowania). Siłę [latex]F_1[/latex], możemy rozpisać na dwie siły - [latex]F_{1x}[/latex] odpowiadającą za siłę horyzontalną działającą na ciało, oraz [latex]F_{1y}[/latex] - siłę wertykalną działającą na ciało. Używając własności funkcji trygonometrycznych, możemy wyliczyć sobie wartości obu tych sił. Jako że [latex]frac{F_{1y}}{F_1} = sinalpha[/latex], możemy wyznaczyć z tego równania że [latex]F_{1y} = F_1 cdot sinalpha[/latex]. Analogicznie wyznaczamy komponent horyzontalny, czyli innymi słowy siłę [latex]F_{1x}[/latex] (z tym że oczywiście w tym przypadku, jak wiemy z trygonometrii, mamy tutaj stosunek przyprostokątnej leżącej przy kącie, do przeciwprostokątnej, a zatem po prawej stronie równania leży cosinus zamiast sinusa. [latex]frac{F_{1x}}{F_1} = cosalpha[/latex] [latex]F_{1x} = F_1 cdot cosalpha[/latex] Teraz, mając siłę [latex]F_{1y}[/latex]. możemy policzyć naszą siłę [latex]F_z[/latex]. Tak jak wcześniej wspomniałem jest ona równa wszystkim siłom skierowanym do podłoża (czyli po prostu w dół) wymnożonym przez współczynnik tarcia. Co to oznacza? Mniej więcej tyle że (k = współczynnik tarcia): [latex]F_z = (F_{1y} + F_g) cdot k[/latex] Jako że siła ta ma zwrot przeciwny do siły która wprawia sanki w ruch (czyli [latex]F_{1x}[/latex], musimy ją od niej odjąć, aby móc otrzymać siłę wypadkową F. toteż: [latex]F = F_{1x} - F_z[/latex] podstawiając równania: [latex]F = F_1 cdot cosalpha - (F_{1y} + F_g) cdot k[/latex] [latex]F = F_1 cdot cosalpha - (F_1 cdot sinalpha + F_g) cdot k[/latex] Otrzymujemy: [latex]F = F_1 cdot cosalpha - (F_1 cdot sinalpha + m cdot g) cdot k[/latex] Po podstawieniu danych: [latex]F = 64 [N] cdot cos60^o - (64 cdot sin60^o + 4[kg] cdot 9.81[frac{m}{s^2}]) cdot 0.1[/latex] [latex]F = 22.5334 [N][/latex] Z Drugiej Zasady Dynamiki wiemy za to że [latex]F = m cdot a[/latex] -> [latex]a = frac{F}{m}[/latex] [latex]a = frac{22.5334[N]}{4[kg]}[/latex] [latex]a = 5.63336 [frac{m}{s^2}][/latex] Jeżeli coś jest niezrozumiałe, niejasne, lub popełniłem gdzieś błąd - proszę mówić :)
Chłopiec zaczyna pchać po powierzchni poziomej sanki o masie 4kg siłą 64N skierowaną pod kątem 60st. do poziomu. Jakie przyspieszenie uzyskają sanki jeżeli współczynnik tarcia wynosi 0,1?
Błagam pomóżcie, tylko tak, żebym zrozumiała.
Odpowiedź
Dodaj swoją odpowiedź