Aceleración a lo largo de rampas incluyendo la fricción
Supongamos que usted tiene una caja que se ha colocado por error en la parte superior de una larga rampa, y comienza deslizándose por la rampa. ¿Qué hay de calcular su aceleración por la pendiente?
El objeto se desliza por la rampa - usted no está empujando - lo que significa que la fuerza de fricción cinética se opone (no agregando a) el componente de gravedad a lo largo de la rampa. Así que la fuerza neta sobre el cajón es
Porque la = F/m, la aceleración de la jaula es
Observe que la masa de la caja no afecta a su aceleración porque la masa cancela fuera de la ecuación final.
Ejemplo de pregunta
Una caja de plástico se desliza por una rampa de 19 grados con un coeficiente de fricción cinética de 0,10. ¿Cuál es su aceleración, ya que se desliza?
La respuesta correcta es de 2,3 m / s2.
Usted puede utilizar la ecuación
Conecte los números: la = 3,2-0,93 = 2,3 m / s2.
Preguntas de práctica
Usted está arrastrando una maleta por una rampa en un hotel de lujo cuando se aleja de ti. Si el ángulo de la rampa es de 31 grados y el coeficiente de fricción cinética es 0,1, lo que es la aceleración de la maleta por la rampa?
Se le cae una caja de 5,0 kg en una rampa de 12 grados, y el coeficiente de fricción cinética es 0.15. ¿El cuadro de deslizarse por la rampa?
Se le cae un libro de 1,0 kg en una rampa de 15 grados, y el coeficiente de fricción cinética es 0.30. ¿El libro de deslizarse por la rampa?
Un refrigerador rompe con los motores y se desliza por una rampa de 23 grados que tiene un coeficiente de fricción cinética de 0,25. ¿Cuál es su aceleración?
A continuación se presentan las respuestas a las preguntas de la práctica:
4 m / s2
Calcular las fuerzas en la maleta: La fuerza de la gravedad es
y la fuerza debida a la fricción cinética es
Usted necesita encontrar la fuerza normal.
La ecuación para la fuerza normal es
Usar la fuerza normal para calcular la fuerza debido a la fricción cinética:
La fuerza neta sobre la maleta a lo largo de la rampa es
Divida la fuerza neta a lo largo de la rampa por m para obtener la aceleración:
Conecte los números:
Sí, el cuadro se deslizará.
Calcular las fuerzas de la caja, y si la fuerza por la rampa es mayor que la fuerza por la rampa, la caja se deslice. La fuerza por la rampa es
La fuerza debida a la fricción cinética apuntando hacia arriba de la rampa es
que significa que usted necesita para encontrar la fuerza normal.
La ecuación para la fuerza normal es
Usar la fuerza normal para calcular la fuerza debido a la fricción cinética:
La fuerza neta sobre la maleta por la rampa es
Conecte los números
por la rampa, por lo que la caja se deslice.
No, el libro no se deslizará.
Calcular las fuerzas sobre el libro, y si la fuerza por la rampa es mayor que la fuerza por la rampa, el libro se deslice. La fuerza por la rampa es
La fuerza debida a la fricción cinética apuntando hacia arriba de la rampa es
que significa que usted necesita para encontrar la fuerza normal.
La ecuación para la fuerza normal es
Usar la fuerza normal para calcular la fuerza debido a la fricción cinética:
La fuerza neta sobre el libro por la rampa es
Conecte los números
a lo largo de la rampa, por lo que el libro no se deslizará.
1,5 m / s2 por la rampa
Calcular las fuerzas en el refrigerador: La fuerza por la rampa es
y la fuerza debida a la fricción cinética apuntando hacia arriba de la rampa es
Usted necesita encontrar la fuerza normal.
La ecuación para la fuerza normal es
Usar la fuerza normal para calcular la fuerza debido a la fricción cinética:
La fuerza neta en el refrigerador por la rampa es
Dividido por m para obtener la aceleración:
Conecte los números:
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