En 110-N-blok på en 32 graders hældning holdes ubevægelig af friktion. Koefficienten for statisk friktion mellem og planet .35. kraft på grund af er?

1. Forstå kræfterne

* vægt (W): Tyngdekraften, der virker på blokken. Dens størrelse er 110 N.

* normal kraft (n): Kraften, der udøves af hældningen på blokken, vinkelret på overfladen.

* friktionskraft (F): Kraften, der modsætter sig blokens potentielle bevægelse ned ad hældningen. Det er statisk friktion, fordi blokken er i ro.

* Komponent af vægt parallelt med hældningen (W_Parallel): Dette er komponenten i vægten, der trækker blokken ned ad hældningen.

2. Gratis kropsdiagram

Tegn et gratis kropsdiagram over blokken og viser alle kræfter, der virker på den. Dette vil hjælpe dig med at visualisere problemet.

3. Beregn komponenterne i vægt

* w_parallel =w * sin (θ)

* W =110 n

* θ =32 °

* W_parallel =110 n * sin (32 °) ≈ 58,2 n

* w_perpendicular =w * cos (θ)

* W =110 n

* θ =32 °

* W_perpendicular =110 n * cos (32 °) ≈ 93,4 n

4. Bestem den maksimale statiske friktionskraft

* f_max =μ_s * n

* μ_s =0,35 (statisk friktionskoefficient)

* N =w_perpendikulær ≈ 93,4 n

* f_max =0,35 * 93,4 n ≈ 32,7 n

5. Sammenlign kræfterne

* Kraften, der trækker blokken ned ad hældningen (W_Parallel) er 58,2 N.

* Den maksimale statiske friktionskraft (F_max) er 32,7 N.

Da den maksimale statiske friktionskraft er mindre end komponenten i vægt, der trækker blokken ned, ville blokken glide ned ad skråningen, hvis der ikke var nogen andre kræfter, der virker på den.

6. Kraft på grund af friktion

Fordi blokken holdes bevægelig, er friktionskraften lig med komponenten i vægt parallelt med hældningen:

* f =w_parallel =58,2 n

Derfor er kraften på grund af friktion, der holder blokken ubevægelig, 58,2 n.