fizyka.org  ::  mamy 21 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Zadania z fizyki > Tarcie > Zadanie 9
Tarcie - Zadanie 9

Treść:
Z jakim minimalnym przyspieszeniem powinien poruszać się klocek A, aby masy m1 i m2 pozostały w spoczynku względem niego? Współczynnik tarcia między klockiem i masami wynosi f = 0.2, natomiast m1=3kg a m2=5kg. Masę krążka i nici oraz tarcie w krążku zaniedbać.

Dane:
f = 0.2
m1 = 3 kg
m2 = 5 kg
g = 9.8 m/s2


Szukane:
a0 = ?

Wzory:
1. Siła tarcia:

2. Siła ciężkości:

3. II zasada dynamiki i siła bezwładności:

4. III zasada dynamiki
Rysunek:

Rozwiązanie:
Jeżeli klocek A porusza się w prawo z przyspieszeniem a0, to na masy m1 i m2 będą działać w lewo siły bezwładności m1a0 (siła F1) i m2a0. Siła m2a0 powoduje przyciskanie masy m2 do klocka powodując powstawanie siły tarcia T2 wyrażanej wzorem:

gdzie N2 to siła nacisku masy drugiej na klocek A.
Siła tarcia T1 działająca na masę m1 wynika z siły ciężkości i wynosi:


Napiszmy teraz równanie ruchu wynikające z II zasady dynamiki dla masy m1 i m2 zakładając, że poruszają się one z pewnym przyspieszeniem a względem klocka, tak jak na rysunku.
Dla pierwszego ciała mamy:


oraz dla ciała drugiego:

gdzie FN jest siłą naprężenia nici łączącej obydwie masy (zgodnie z III zasadą dynamiki).
Z treści zadania wynika, że masy m1 i m2 mają pozostawać w spoczynku względem klocka A, tak więc ich przyspieszenie a musi równać się zeru. Zatem:


Dodajmy te równania stronami:

I teraz łatwo możemy obliczyć przyspieszenie a0:

Zatem minimalne przyspieszenie, z jakim powinien poruszać się klocek A, wynosi 10.78 m/s2.

Jamnik

« powrót do listy zadań
Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
Oferty pracy
 
 Tarcie
II zasada dynamiki
III zasada dynamiki
Siła naciągu nici
Siła bezwładności
 
 I Zasada dynamiki Newtona [0]
Potencjał spoczynkowy [0]
zadannie [0]
wykres energii potencjalnej w czasie [0]
Zadanie z elektrotechniki - rezystory [1]
 
 
© 2003-2024 Fizyka Jamnika. Online: 10
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim.
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione.
Obsługa informatyczna