el cuerpo que se desliza hacia abajo plano inclinado . En este caso, actúan sobre él las siguientes fuerzas:
mg de gravedad dirigido verticalmente hacia abajo;
Fuerza de reacción del soporte N, dirigida perpendicular al plano;
La fuerza de fricción por deslizamiento Ftr se dirige en sentido opuesto a la velocidad (hacia arriba a lo largo del plano inclinado cuando el cuerpo se desliza).
Introduzcamos un sistema de coordenadas inclinado, cuyo eje OX se dirige hacia abajo a lo largo del plano. Esto es conveniente, porque en este caso tendrá que descomponer solo un vector en componentes: el vector de gravedad mg, y los vectores de la fuerza de fricción Ftr y la fuerza de reacción del soporte N ya están dirigidos a lo largo de los ejes. Con esta expansión, la componente x de la fuerza de gravedad es igual a mg sin(α) y corresponde a la “fuerza de tracción” responsable del movimiento acelerado hacia abajo, y la componente y - mg cos(α) = N equilibra la fuerza de reacción de apoyo, ya que el cuerpo se mueve a lo largo del eje OY ausente.
La fuerza de fricción por deslizamiento Ftr = µN es proporcional a la fuerza de reacción del soporte. Esto nos permite obtener la siguiente expresión para la fuerza de fricción: Ftr = µmg cos(α). Esta fuerza es opuesta al componente de "tracción" de la gravedad. Por lo tanto, para un cuerpo que se desliza hacia abajo, obtenemos expresiones para la fuerza y aceleración total resultante:
Fx = mg(sin(α) – µ cos(α));
hacha = g(sin(α) – µ cos(α)).
aceleración:
la velocidad es
v=ax*t=t*g(sin(α) – µ cos(α))
después de t=0,2 s
la velocidad es
v=0,2*9,8(sen(45)-0,4*cos(45))=0,83 m/s
La fuerza con la que un cuerpo es atraído hacia la Tierra bajo la influencia del campo gravitacional terrestre se llama gravedad. Según la ley de la gravitación universal, en la superficie de la Tierra (o cerca de esta superficie), la fuerza de gravedad actúa sobre un cuerpo de masa m.
Pies=GMm/R2 (2.28)
donde M es la masa de la Tierra; R es el radio de la Tierra.
Si sólo la fuerza de gravedad actúa sobre un cuerpo y todas las demás fuerzas están mutuamente equilibradas, el cuerpo sufre caída libre. Según la segunda ley de Newton y la fórmula (2.28), el módulo de aceleración gravitacional g se encuentra mediante la fórmula
g=pies/m=GM/R2. (2.29)
De la fórmula (2.29) se deduce que la aceleración de la caída libre no depende de la masa m del cuerpo que cae, es decir para todos los cuerpos en un lugar determinado de la Tierra es igual. De la fórmula (2.29) se deduce que Ft = mg. En forma vectorial
En el § 5 se observó que como la Tierra no es una esfera, sino un elipsoide de revolución, su radio polar es menor que el ecuatorial. De la fórmula (2.28) se desprende claramente que, por esta razón, la fuerza de gravedad y la aceleración de la gravedad provocada por ella en el polo es mayor que en el ecuador.
La fuerza de gravedad actúa sobre todos los cuerpos ubicados en el campo gravitacional de la Tierra, pero no todos los cuerpos caen a la Tierra. Esto se explica por el hecho de que el movimiento de muchos cuerpos se ve obstaculizado por otros cuerpos, por ejemplo soportes, hilos de suspensión, etc. Los cuerpos que limitan el movimiento de otros cuerpos se denominan conexiones. Bajo la influencia de la gravedad, los enlaces se deforman y la fuerza de reacción de la conexión deformada, según la tercera ley de Newton, equilibra la fuerza de gravedad.
En el § 5 también se observó que la aceleración de la caída libre se ve afectada por la rotación de la Tierra. Esta influencia se explica a continuación. Los sistemas de referencia asociados con la superficie de la Tierra (a excepción de los dos asociados con los polos de la Tierra) no son, estrictamente hablando, sistemas de referencia inerciales: la Tierra gira alrededor de su eje y, junto con ella, dichos sistemas de referencia se mueven en círculos con aceleración centrípeta. Esta no inercialidad de los sistemas de referencia se manifiesta, en particular, en el hecho de que el valor de la aceleración de la gravedad resulta ser diferente en diferentes lugares de la Tierra y depende de la latitud geográfica del lugar donde se encuentra el sistema de referencia asociado con Se encuentra la Tierra, respecto de la cual se determina la aceleración de la gravedad.
Las mediciones realizadas en diferentes latitudes mostraron que valores numéricos Las aceleraciones en caída libre difieren poco entre sí. Por lo tanto, cuando no es muy cálculos precisos Podemos ignorar la no inercialidad de los sistemas de referencia asociados con la superficie de la Tierra, así como la diferencia entre la forma de la Tierra y la esférica, y suponer que la aceleración de la gravedad en cualquier lugar de la Tierra es igual e igual a 9,8 m. /s2.
De la ley de gravitación universal se deduce que la fuerza de gravedad y la aceleración de la gravedad causada por ella disminuyen al aumentar la distancia a la Tierra. A una altura h de la superficie de la Tierra, el módulo de aceleración gravitacional está determinado por la fórmula
Se ha demostrado que a una altitud de 300 km sobre la superficie de la Tierra, la aceleración de la gravedad es 1 m/s2 menor que en la superficie de la Tierra.
En consecuencia, cerca de la Tierra (hasta alturas de varios kilómetros) la fuerza de gravedad prácticamente no cambia y, por tanto, la caída libre de los cuerpos cerca de la Tierra es un movimiento uniformemente acelerado.
Peso corporal. Ingravidez y sobrecarga
La fuerza con la que, debido a la atracción de la Tierra, un cuerpo actúa sobre su soporte o suspensión se llama peso del cuerpo. A diferencia de la gravedad, que es una fuerza gravitacional aplicada a un cuerpo, el peso es una fuerza elástica aplicada a un soporte o suspensión (es decir, un eslabón).
Las observaciones muestran que el peso de un cuerpo P, determinado en una balanza de resorte, es igual a la fuerza de gravedad Ft que actúa sobre el cuerpo solo si la balanza con el cuerpo con respecto a la Tierra está en reposo o se mueve de manera uniforme y rectilínea; En este caso
Si el cuerpo se mueve a un ritmo acelerado, entonces su peso depende del valor de esta aceleración y de su dirección con respecto a la dirección de la aceleración de la gravedad.
Cuando un cuerpo está suspendido sobre una báscula de resorte, actúan sobre él dos fuerzas: la fuerza de gravedad Ft=mg y la fuerza elástica Fyp del resorte. Si en este caso el cuerpo se mueve verticalmente hacia arriba o hacia abajo con respecto a la dirección de aceleración de la caída libre, entonces la suma vectorial de las fuerzas Ft y Fup da una resultante que provoca la aceleración del cuerpo, es decir
Fт + Fуп=ma.
Según la definición anterior del concepto de "peso", podemos escribir que P = -Fyп. teniendo en cuenta el hecho de que Ft=mg, se deduce que mg-ma=-Fyп. Por lo tanto, P=m(g-a).
Las fuerzas Fт y Fуп se dirigen a lo largo de una línea recta vertical. Por lo tanto, si la aceleración del cuerpo a se dirige hacia abajo (es decir, coincide en dirección con la aceleración de la caída libre g), entonces en módulo
Si la aceleración del cuerpo se dirige hacia arriba (es decir, en dirección opuesta a la dirección de la aceleración de caída libre), entonces
P = metro = metro(g+a).
En consecuencia, el peso de un cuerpo cuya aceleración coincide en dirección con la aceleración de caída libre es menor que el peso de un cuerpo en reposo, y el peso de un cuerpo cuya aceleración es opuesta a la dirección de la aceleración de caída libre es mayor. que el peso de un cuerpo en reposo. El aumento de peso corporal provocado por su movimiento acelerado se llama sobrecarga.
En caída libre a=g. de ello se deduce que en este caso P = 0, es decir, no hay peso. Por lo tanto, si los cuerpos se mueven sólo bajo la influencia de la gravedad (es decir, caen libremente), se encuentran en un estado de ingravidez. Un rasgo característico Este estado es la ausencia de deformaciones en cuerpos que caen libremente y tensiones internas, que son causados por la gravedad en los cuerpos en reposo. La razón de la ingravidez de los cuerpos es que la fuerza de la gravedad imparte aceleraciones iguales a un cuerpo en caída libre y su soporte (o suspensión).
V. M. Zrazhevsky
TRABAJO DE LABORATORIO NO.
Hacer rodar un cuerpo sólido desde un plano inclinado
Objeto del trabajo: Comprobación de la ley de conservación de la energía mecánica durante la rodadura. sólido desde un plano inclinado.
Equipo: plano inclinado, cronómetro electrónico, cilindros de diferentes masas.
Información teórica
Deja que el cilindro tenga radio. R y masa metro rueda por un plano inclinado formando un ángulo α con el horizonte (Fig. 1). Sobre el cilindro actúan tres fuerzas: la gravedad. PAG = mg, fortaleza presión normal planos por cilindro norte y la fuerza de fricción del cilindro en el plano F tr. , acostado en este avión.
El cilindro participa simultáneamente en dos tipos de movimiento: movimiento de traslación del centro de masa O y movimiento de rotación relativo al eje que pasa por el centro de masa.
Dado que el cilindro permanece en el plano durante el movimiento, la aceleración del centro de masa en la dirección normal al plano inclinado es cero, por lo tanto
PAG∙cosα − norte = 0. (1)
La ecuación para la dinámica del movimiento de traslación a lo largo de un plano inclinado está determinada por la fuerza de fricción. F tr. y la componente de gravedad a lo largo del plano inclinado mg∙sinα:
mamá = mg∙sinα − F tr. , (2)
Dónde a– aceleración del centro de gravedad del cilindro a lo largo de un plano inclinado.
ecuación dinámica movimiento rotacional con respecto al eje que pasa por el centro de masa tiene la forma
Iε = F tr. R, (3)
Dónde I– momento de inercia, ε – aceleración angular. Momento de gravedad y 
con respecto a este eje es cero.
Las ecuaciones (2) y (3) siempre son válidas, independientemente de si el cilindro se mueve a lo largo del plano con deslizamiento o sin deslizamiento. Pero a partir de estas ecuaciones es imposible determinar tres cantidades desconocidas: F tr. , a y ε, es necesaria una condición adicional más.
Si la fuerza de fricción es suficientemente grande, entonces el cilindro rueda a lo largo de una trayectoria inclinada sin deslizarse. Entonces los puntos de la circunferencia del cilindro deben recorrer la misma longitud que el centro de masa del cilindro. En este caso, la aceleración lineal a y la aceleración angular ε están relacionadas por la relación
a = Rε.
(4) a/R De la ecuación (4) ε =
.
(5)
. Después de sustituir en (3) obtenemos F Reemplazo en (2)
.
(6)
tr. en (5), obtenemos
.
(7)
De la última relación determinamos la aceleración lineal.
.
(8)
A partir de las ecuaciones (5) y (7) se puede calcular la fuerza de fricción: PAG = mg La fuerza de fricción depende del ángulo de inclinación α, gravedad I/y desde la actitud señor
Al rodar sin deslizarse, la fuerza de fricción estática influye. La fuerza de fricción de rodadura, al igual que la fuerza de fricción estática, tiene un valor máximo igual a μ norte. Entonces las condiciones para rodar sin deslizarse se cumplirán si
F tr. ≤ µ norte. (9)
Teniendo en cuenta (1) y (8), obtenemos
,
(10)
o, finalmente
.
(11)
En el caso general, el momento de inercia de cuerpos de revolución simétricos homogéneos alrededor de un eje que pasa por el centro de masa se puede escribir como
I = kmR 2 , (12)
Dónde k= 0,5 para un cilindro macizo (disco); k= 1 para un cilindro hueco de paredes delgadas (aro); k= 0,4 para una bola sólida.
Después de sustituir (12) en (11), obtenemos el criterio final para que un cuerpo rígido ruede fuera de un plano inclinado sin deslizarse:
.
(13)
Dado que cuando un cuerpo sólido rueda sobre una superficie sólida, la fuerza de fricción de rodadura es pequeña, la energía mecánica total del cuerpo rodante es constante. En el momento inicial del tiempo, cuando el cuerpo se encuentra en el punto superior del plano inclinado a una altura h, su energía mecánica total es igual al potencial:
W. norte = mgh = mg∙sinα, (14)
Dónde s– el camino recorrido por el centro de masa.
La energía cinética de un cuerpo rodante consiste en la energía cinética del movimiento de traslación del centro de masa con una velocidad υ y movimiento de rotación con velocidad ω con respecto a un eje que pasa por el centro de masa:
.
(15)
Al rodar sin deslizarse, las velocidades lineales y angulares están relacionadas por la relación
υ = Rω.
(16)
Transformemos la expresión de energía cinética (15) sustituyendo (16) y (12):
.
(18)
El movimiento en un plano inclinado se acelera uniformemente:
.
(19)
Transformemos (18) teniendo en cuenta (4):
.
(20)
Resolviendo (17) y (19) juntas, obtenemos la expresión final de la energía cinética de un cuerpo que rueda a lo largo de un plano inclinado:
Descripción del método de instalación y medición.
Es posible estudiar el movimiento de un cuerpo en un plano inclinado utilizando el bloque "plano" y el cronómetro electrónico SE1, que forman parte del complejo educativo modular MUK-M2. 
Ud. metro La instalación es un plano inclinado 1, que se puede instalar en diferentes ángulos α con respecto al horizonte mediante el tornillo 2 (Fig. 2). El ángulo α se mide usando la escala 3. Un cilindro 4 con masa
. Se prevé el uso de dos rodillos de diferentes pesos. Los rodillos se fijan en el punto superior del plano inclinado mediante un electroimán 5, que se controla mediante
orden de trabajo
1. Afloje el tornillo 2 (Fig. 2), coloque el plano en un cierto ángulo α con respecto a la horizontal. Coloque el rodillo 4 en un plano inclinado.
2. Cambie el interruptor de palanca para controlar los electroimanes de la unidad mecánica a la posición "plana".
3. Configure el cronómetro SE1 en modo 1.
4. Presione el botón de inicio del cronómetro. Mida el tiempo de rodadura.
5. Repita el experimento cinco veces. Registre los resultados de la medición en la tabla. 1.
6. Calcule el valor de la energía mecánica antes y después de rodar. Tirar las tablas.
7. Repita los pasos 1 a 6 para otros ángulos de inclinación del plano.
Tabla 1
|
t i, c |
(t i − <t>) 2 |
maneras s, metro |
Ángulo de inclinación |
rodillo, kg |
W. pag, j |
W. k, j |
|
|
t(a, norte) |
<t> |
å( t i – <t>) 2 |
Δ s, metro |
Δ metro, kilos |
|||
8. Repita los pasos del 1 al 7 para el segundo vídeo. Registre los resultados en la tabla. 2, similar a la tabla. 1.
9. Sacar conclusiones basadas en todos los resultados del trabajo.
Preguntas de seguridad
1. Nombra los tipos de fuerzas en mecánica.
2. Explique la naturaleza física de las fuerzas de fricción.
3. ¿Cuál es el coeficiente de fricción? ¿Su tamaño?
4. ¿Qué factores influyen en el coeficiente de fricción estática, de deslizamiento y de rodadura?
5. Describe la naturaleza general del movimiento de un cuerpo rígido durante el rodamiento.
6. ¿Cuál es la dirección del momento de fricción al rodar sobre un plano inclinado?
7. Escriba un sistema de ecuaciones dinámicas cuando un cilindro (bola) rueda a lo largo de un plano inclinado.
8. Derive la fórmula (13).
9. Derive la fórmula (20).
10. Esfera y cilindro con las mismas masas. metro y radios iguales R simultáneamente comienzan a deslizarse hacia abajo por un plano inclinado desde una altura h. ¿Alcanzarán simultáneamente el punto inferior ( h = 0)?
11. Explique el motivo del frenado de un cuerpo rodante.
Bibliografía
1. Savelyev, I. V. Curso fisica general en 3 volúmenes T. 1 / I. V. Savelyev. – M.: Nauka, 1989. – § 41–43.
2. Khaikin, S. E. Fundamentos físicos de la mecánica / S. E. Khaikin. – M: Nauka, 1971. – § 97.
3. Trofimova T. I. Curso de Física / T. I. Trofimova. – M: Más alto. escuela, 1990. – § 16–19.
Dejar cuerpo pequeño está en un plano inclinado con un ángulo de inclinación a (figura 14.3, A). Averigüemos: 1) cuál es la fuerza de fricción si un cuerpo se desliza a lo largo de un plano inclinado; 2) ¿cuál es la fuerza de fricción si el cuerpo permanece inmóvil? 3) a partir de qué valor mínimo del ángulo de inclinación a el cuerpo comienza a deslizarse fuera del plano inclinado.
A) b) 
La fuerza de fricción será dificultar movimiento, por lo tanto, se dirigirá hacia arriba a lo largo del plano inclinado (Fig. 14.3, b). Además de la fuerza de fricción, sobre el cuerpo también actúan la fuerza de gravedad y la fuerza de reacción normal. Introduzcamos el sistema de coordenadas. hou, como se muestra en la figura, y encuentre las proyecciones de todas estas fuerzas sobre los ejes de coordenadas:
incógnita: F tr incógnita = –F tr, N X = 0, mg X = mg siná;
Y:F tr Y = 0, Nueva York=N, mg Y = –mg cosa.
Dado que un cuerpo sólo puede acelerar a lo largo de un plano inclinado, es decir, a lo largo del eje incógnita, entonces es obvio que la proyección del vector de aceleración sobre el eje Y siempre será cero: y Y= 0, lo que significa la suma de las proyecciones de todas las fuerzas sobre el eje Y también debe ser cero:
F tr Y + N Y + mg Y= 0 Þ 0 + N-mg cosa = 0 Þ
norte = mg cosa. (14.4)
Entonces la fuerza de fricción por deslizamiento según la fórmula (14.3) es igual a:
F tr.sk = m norte= metro mg cosa. (14.5)
si el cuerpo descansa, entonces la suma de las proyecciones de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo sobre el eje incógnita debe ser igual a cero:
F tr incógnita + N X + mg X= 0 Þ – F tr + 0 +mg sina = 0 Þ
F tr.p = mg siná. (14.6)
Si aumentamos gradualmente el ángulo de inclinación, entonces el valor mg sina aumentará gradualmente, lo que significa que la fuerza de fricción estática también aumentará, que siempre se “ajusta automáticamente” a influencia externa y lo compensa.
Pero, como sabemos, las “posibilidades” de la fuerza de fricción estática no son ilimitadas. En algún ángulo a 0, se agotará todo el “recurso” de la fuerza de fricción estática: alcanzará su valor máximo, igual a la fuerza de fricción por deslizamiento. Entonces la igualdad será cierta:
F trsk = mg siná 0 .
Sustituyendo en esta igualdad el valor F tr.sk de la fórmula (14.5), obtenemos: m mg cosa 0 = mg siná 0 .
Dividiendo ambos lados de la última igualdad por mg cosa 0, obtenemos:
Þ 
a 0 = arctgm.
Entonces, el ángulo a en el que el cuerpo comienza a deslizarse a lo largo de un plano inclinado viene dado por la fórmula:
a 0 = arctgm. (14.7)
Tenga en cuenta que si a = a 0, entonces el cuerpo puede permanecer inmóvil (si no lo toca) o deslizarse con velocidad constante por el plano inclinado (si lo empujas un poco). si un< a 0 , то тело «стабильно» неподвижно, и легкий толчок не произведет на него никакого «впечатления». А если a >a 0, entonces el cuerpo se deslizará fuera del plano inclinado con aceleración y sin ningún impacto.
Problema 14.1. Un hombre lleva dos trineos conectados entre sí (Fig. 14.4, A), aplicando fuerza F formando un ángulo a con la horizontal. Las masas de los trineos son iguales e iguales. t. Coeficiente de fricción de los corredores sobre la nieve m. Encuentra la aceleración del trineo y la fuerza de tensión. t cuerdas entre los trineos, así como fuerza F 1, con el que una persona debe tirar de la cuerda para que el trineo se mueva de manera uniforme.
| F soy metro |
 A)
|  b) Arroz. 14.4 |
| A = ? t = ? F 1 = ? |
Solución. Escribamos la segunda ley de Newton para cada trineo en proyecciones sobre el eje. incógnita Y en(Figura 14.4, b):
I en: norte 1 + F siná – mg = 0, (1)
incógnita: F cosa - t-metro norte 1 = mamá; (2)
II en: norte 2 – mg = 0, (3)
incógnita: t-metro norte 2 = mamá. (4)
De (1) encontramos norte 1 = mg–F sina, de (3) y (4) encontramos t= metro mg+ + ma. Sustituyendo estos valores norte 1 y t en (2), obtenemos
.
Sustituyendo A en (4), obtenemos
t= metro norte 2 + mamá= metro mg + eso =
METRO mg + t 
.
para encontrar F 1, equiparemos la expresión para A a cero:
Respuesta: ; 
;
.
¡DETENER! Decide tú mismo: B1, B6, C3.
Problema 14.2. Dos cuerpos con masas. t Y METRO atado con un hilo, como se muestra en la Fig. 14,5, A. ¿Con qué aceleración se mueve el cuerpo? METRO, si el coeficiente de fricción sobre la superficie de la mesa es m. ¿Cuál es la tensión del hilo? t? ¿Cuál es la fuerza de presión sobre el eje del bloque?
| t METRO metro | Solución. Escribamos la segunda ley de Newton en proyecciones sobre el eje. incógnita 1 y incógnita 2 (figura 14.5, b), considerando que: incógnita 1: T- metro magnesio = Mamá, (1) incógnita 2: mg – T = ma. (2) Resolviendo el sistema de ecuaciones (1) y (2), encontramos: |
| A = ? t = ? R = ? |
Si las cargas no se mueven, entonces.
Respuesta: 1) si t < mMETRO, Eso A = 0, t = mg, ; 2) si t³metros METRO, Eso , 
, 
.
¡DETENER! Decida usted mismo: B9–B11, C5.
Problema 15.3. Dos cuerpos con masas. t 1 y t 2 están conectados con un hilo tirado sobre un bloque (Fig. 14.6). Cuerpo t 1 está en un plano inclinado con un ángulo de inclinación a. Coeficiente de fricción sobre el plano m. masa corporal t 2 colgando de un hilo. Encuentre la aceleración de los cuerpos, la fuerza de tensión del hilo y la fuerza de presión del bloque sobre el eje, siempre que t 2 < t 1. Considere tga > m.
Arroz. 14.7 
Escribamos la segunda ley de Newton en proyecciones sobre el eje. incógnita 1 y incógnita 2, dado que y:
incógnita 1: t 1 gramo siná – T- metro metro 1 gramo cosa = metro 1 a,
incógnita 2: T–m 2 gramo = metro 2 a.
, .
Porque A>0, entonces
Si no se satisface la desigualdad (1), entonces la carga t¡2 definitivamente no va a subir! Entonces son posibles dos opciones más: 1) el sistema está inmóvil; 2) carga t 2 se mueve hacia abajo (y la carga t 1, respectivamente, arriba).
Supongamos que la carga t 2 se mueve hacia abajo (Fig. 14.8).
Arroz. 14.8 
Entonces las ecuaciones de la segunda ley de Newton sobre el eje incógnita 1 y incógnita 2 se verá así:
incógnita 1: T-t 1 gramo siná – metro metro 1 gramo cosa = metro 1 a,
incógnita 2: metro 2 gramo – T = metro 2 a.
Resolviendo este sistema de ecuaciones encontramos:
, .
Porque A>0, entonces
Entonces, si se satisface la desigualdad (1), entonces la carga t 2 sube, y si se satisface la desigualdad (2), entonces baja. Por lo tanto, si no se cumple ninguna de estas condiciones, es decir
,
el sistema está inmóvil.
Queda por encontrar la fuerza de presión sobre el eje del bloque (figura 14.9). Fuerza de presión sobre el eje del bloque. R V en este caso se puede encontrar como la diagonal de un rombo ABCD. Porque
Ð CAD= 180° – 2,
donde b = 90°– a, entonces por el teorema del coseno
R 2 = .
Desde aquí 
.
Respuesta:
1) si 
, Eso , 
;
2) si 
, Eso 
, ;
3) si , Eso A = 0; t = t 2 gramo.
en todos los casos .
¡DETENER! Decide tú mismo: B13, B15.
Problema 14.4. En un carro pesando METRO la fuerza horizontal actúa F(Figura 14.10, A). Coeficiente de fricción entre carga t y el carro es igual a m. Determine la aceleración de las cargas. ¿Cuál debería ser la fuerza mínima? F 0 para cargar t¿Empezó a deslizarse en el carro?
| METRO, t F metro |
 A)
|  b) Arroz. 14.10 |
| A 1 = ? A 2 = ? F 0 = ? | ||
Solución. Primero, observe que la fuerza que impulsa la carga t en movimiento es la fuerza de fricción estática con la que el carro actúa sobre la carga. Máximo posible significado esta fuerza es igual a m mg.
Según la tercera ley de Newton, la carga actúa sobre el carro con la misma fuerza - (figura 14.10, b). El deslizamiento comienza en el momento en que ya ha alcanzado su valor máximo, pero el sistema todavía se mueve como un solo cuerpo de masa. t+METRO con aceleración. Entonces según la segunda ley de Newton
Una masa de 26 kg se encuentra sobre un plano inclinado de 13 m de largo y 5 m de alto. El coeficiente de fricción es 0,5. ¿Qué fuerza se debe aplicar a la carga a lo largo del plano para tirar de ella? para robar la carga
SOLUCIÓN
¿Qué fuerza se debe aplicar para levantar un carro que pesa 600 kg a lo largo de un paso elevado con un ángulo de inclinación de 20°, si el coeficiente de resistencia al movimiento es 0,05?
SOLUCIÓN
Al realizar trabajo de laboratorio Se obtuvieron los siguientes datos: la longitud del plano inclinado es de 1 m, la altura es de 20 cm, la masa del bloque de madera es de 200 g, la fuerza de tracción cuando el bloque se mueve hacia arriba es de 1 N. Encuentre el coeficiente de fricción
SOLUCIÓN
Un bloque de 2 kg de masa descansa sobre un plano inclinado de 50 cm de largo y 10 cm de alto. Usando un dinamómetro ubicado paralelo al plano, el bloque primero se subió en el plano inclinado y luego se bajó. Encuentra la diferencia en las lecturas del dinamómetro.
SOLUCIÓN
Para sostener el carro en un plano inclinado con un ángulo de inclinación α, es necesario aplicar una fuerza F1 dirigida hacia arriba a lo largo del plano inclinado, y para levantarlo hacia arriba, es necesario aplicar una fuerza F2. Encuentra el coeficiente de arrastre
SOLUCIÓN
El plano inclinado se encuentra formando un ángulo α = 30° con la horizontal. ¿A qué valores del coeficiente de fricción μ es más difícil arrastrar una carga que levantarla verticalmente?
SOLUCIÓN
Hay una masa de 50 kg sobre un plano inclinado de 5 m de largo y 3 m de alto. ¿Qué fuerza dirigida a lo largo del plano se debe aplicar para sostener esta carga? ¿Levantarse uniformemente? tirar con una aceleración de 1 m/s2? Coeficiente de fricción 0,2
SOLUCIÓN
Un automóvil que pesa 4 toneladas sube una colina con una aceleración de 0,2 m/s2. Encuentre la fuerza de tracción si la pendiente es 0,02 y el coeficiente de arrastre es 0,04
SOLUCIÓN
Un tren que pesa 3000 toneladas desciende por una pendiente de 0,003. El coeficiente de resistencia al movimiento es 0,008. ¿Con qué aceleración se mueve el tren si la fuerza de tracción de la locomotora es: a) 300 kN; segundo) 150 kN; c) 90kN
SOLUCIÓN
Una motocicleta que pesa 300 kg comenzó a moverse desde el reposo en un tramo horizontal de la carretera. Luego el camino fue cuesta abajo, igual a 0,02. ¿Qué velocidad adquirió la motocicleta 10 segundos después de comenzar a moverse, si recorrió un tramo horizontal de la carretera en la mitad de este tiempo? La fuerza de tracción y el coeficiente de resistencia al movimiento son constantes en todo el recorrido y son respectivamente iguales a 180 N y 0,04.
SOLUCIÓN
Un bloque de 2 kg de masa se coloca sobre un plano inclinado con un ángulo de inclinación de 30°. ¿Qué fuerza, dirigida horizontalmente (figura 39), se debe aplicar al bloque para que se mueva uniformemente a lo largo del plano inclinado? El coeficiente de fricción entre el bloque y el plano inclinado es 0,3.
SOLUCIÓN
Coloque un objeto pequeño (goma elástica, moneda, etc.) sobre la regla. Levanta gradualmente el extremo de la regla hasta que el objeto comience a deslizarse. Mida la altura h y la base b del plano inclinado resultante y calcule el coeficiente de fricción.
SOLUCIÓN
¿Con qué aceleración a se desliza un bloque a lo largo de un plano inclinado con un ángulo de inclinación α = 30° con un coeficiente de fricción μ = 0,2?
SOLUCIÓN
En el momento en que el primer cuerpo comenzó a caer libremente desde una cierta altura h, el segundo cuerpo comenzó a deslizarse sin fricción desde un plano inclinado que tenía la misma altura h y longitud l = nh. Compare las velocidades finales de los cuerpos en la base del plano inclinado y el tiempo de su movimiento.
