Hvad er en skubbe kraftformel på hældninger?

1. Kræfter, der handler på objektet:

* tyngdekraft (FG): Dette virker direkte nedad, med en komponent parallelt med hældningen (FG sin θ) og en komponent vinkelret på hældningen (FG cos θ).

* normal kraft (fn): Dette virker vinkelret på hældningen og afbalancerer komponenten af ​​tyngdekraften vinkelret på hældningen.

* friktion (ff): Dette fungerer parallelt med hældningen og modsætter sig bevægelsen.

* Applied Force (FA): Dette er den kraft, du anvender for at skubbe objektet op på hældningen.

2. Formel:

For at flytte objektet op ad hældningen med en konstant hastighed (ingen acceleration), skal den anvendte kraft afbalancere kræfterne, der modsætter sig det:

fa =fg sin θ + ff

Hvor:

* fa er den påførte kraft (den skubbe kraft).

* fg er tyngdekraften (masse x acceleration på grund af tyngdekraften).

* θ er vinklen på hældningen.

* ff er friktionskraften (friktionskoefficient x normal kraft).

Vigtige noter:

* Friktion: Formlen antager kinetisk friktion (friktion under bevægelse). Hvis objektet er i ro, skal du bruge den statiske friktionskoefficient.

* vinkel: Hældningsvinklen måles fra vandret.

* Konstant hastighed: Formlen antager konstant hastighed. Hvis du vil fremskynde objektet op på hældningen, skal du tilføje en betegnelse for nettokraften (Mass X -acceleration).

Eksempel:

Lad os sige, at et 10 kg objekt er på en 30-graders hældning. Kinetisk friktionskoefficient er 0,2.

1. fg: 10 kg x 9,8 m/s² =98 n

2. fg sin θ: 98 n x sin (30 °) =49 n

3. fn: 98 n x cos (30 °) =84,87 n

4. ff: 0,2 x 84,87 N =16,97 N

5. fa: 49 N + 16,97 N =65,97 N

Derfor skal du anvende en styrke på cirka 65,97 N for at skubbe objektet op ad hældningen med en konstant hastighed.