Hvilken kraft ville være påkrævet for at trække en træblok på 10,0 kg med konstant hastighed på Jupiter?

forståelse af koncepterne

* Konstant hastighed: Dette betyder, at blokken ikke accelererer. Ifølge Newtons første bevægelseslov betyder det, at nettokraften, der virker på blokken, er nul.

* Friktion: Når et objekt bevæger sig over en overflade, er der en kraft kaldet friktion, der modsætter sig bevægelsen. For at bevæge blokken med konstant hastighed er vi nødt til at anvende en kraft lige og modsat til friktionskraften.

* tyngdekraft på Jupiter: Jupiter har et meget stærkere tyngdekrafttræk end Jorden, men dette påvirker ikke direkte den kraft, der er nødvendig for at trække blokken * vandret * med konstant hastighed. Tyngdekraften virker lodret, og vi er bekymrede for vandret bevægelse.

Problemet

Problemet giver os ikke friktionskoefficienten mellem blokken og overfladen på Jupiter. Dette er afgørende oplysninger for at beregne den nødvendige kraft.

Her er hvorfor:

1. friktionskraft: Friktionskraften (FF) beregnes ved hjælp af formlen:

* Ff =μ * n

* Hvor:

* μ (MU) er friktionskoefficienten (en værdi, der afhænger af de involverede overflader)

* N er den normale kraft, der er lig med vægten af ​​blokken på Jupiter (Mg).

2. Kraft Nødvendigt: For at trække blokken med konstant hastighed skal den påførte kraft (F) svare til friktionskraften:

* F =ff

hvordan man løser (hvis du har friktionskoefficienten):

1. Beregn vægten af ​​blokken på Jupiter:

* Vægt (W) =masse (M) * Acceleration på grund af tyngdekraften på Jupiter (GJ)

* W =10 kg * 24,79 m/s² (omtrentlig værdi af Jupiters tyngdekraft)

* W =247,9 N

2. Beregn friktionskraften:

* Ff =μ * n =μ * W (siden n =W i dette tilfælde)

* Du har brug for friktionskoefficienten (μ) for at få et numerisk svar.

3.

* F =ff (den kraft, du beregner i trin 2)

Eksempel:

Lad os sige, at friktionskoefficienten mellem træet og overfladen på Jupiter er 0,3.

1. vægt: 247,9 N (beregnet ovenfor)

2. friktionskraft: FF =0,3 * 247,9 N =74,37 N

3. Kraft Nødvendigt: F =74,37 n

Konklusion

Uden at kende friktionskoefficienten, kan vi ikke bestemme den nøjagtige kraft, der kræves for at trække blokken med en konstant hastighed på Jupiter.