La fricción en superficies inclinadas en problemas de física
El uso de la física, se pueden aplicar las leyes de Newton del movimiento para describir cómo la fricción afecta la manera los objetos se mueven en un plano inclinado. Diagramas de cuerpo libre también son útiles para describir las fuerzas que están en el trabajo.
Conteúdo
He aquí algunas preguntas de práctica que puede probar.
Preguntas de práctica
Una caja 5-kilogramo se coloca sobre una rampa de 42 grados e inmediatamente comienza a deslizarse. ¿Hasta dónde se deslice en 4 segundos si la fuerza de rozamiento es de 30 newtons por la rampa?
Redondea tu respuesta a la décima parte de un metro.
Un bloque con una velocidad inicial de 1 metro por segundo desliza 5.8 metros por una rampa inclinada en 72 grados en 1,1 segundos. ¿Cuál es el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la rampa, redondeada a la centésima más cercana?
Respuestas
Las siguientes son las respuestas a las preguntas de la práctica:
4,5 m
Dibuje un diagrama de cuerpo libre para identificar las fuerzas que actúan a lo largo del eje de movimiento (la superficie de la rampa):
Dónde FN es la fuerza normal, FG es la fuerza de la gravedad (FG = mamáG = mg en la superficie de la Tierra), y FF es la fuerza de fricción. Las dos fuerzas actúan a lo largo del eje de la rampa son la fuerza de fricción y la horizontal (o X) Componente de la fuerza gravitacional. Por la segunda ley de Newton, la suma de esas fuerzas es igual a la masa de la caja veces su aceleración a lo largo de la rampa.
Use la fórmula de desplazamiento para calcular a qué distancia de la caja es de su posición inicial después de 4 segundos, teniendo en cuenta que la velocidad inicial es 0 metros por segundo:
0.50
En primer lugar utilizar los datos cinemáticos de resolver para la aceleración del bloque. Use la fórmula de desplazamiento,
dónde s es el desplazamiento,
la es la aceleración, y t es la cantidad de tiempo transcurrido:
Como con la mayoría de todos los problemas de la fuerza, empezar por dibujar un diagrama de cuerpo libre:
Dónde FN es la fuerza normal, FG es la fuerza de la gravedad (FG = mamáG = mg en la superficie de la Tierra), y FF es la fuerza de fricción. La fricción apunta hacia arriba debido a que el bloque se desliza hacia abajo, y la fricción siempre apunta en la dirección opuesta a la del movimiento. Ahora sume las fuerzas en cada dirección (X y y) Y establecer sus sumas iguales a veces la masa del bloque de su aceleración a lo largo de ese eje en particular (lay = 0 metros por segundo al cuadrado, porque el bloque no acelera fuera de la superficie de la rampa o en ella). en el y o vertical:
Y en el X o dirección horizontal, donde "cuesta abajo" se toma como positivo en esta solución:
-
Aceleración y planos inclinados -
Aceleración a lo largo de rampas incluyendo la fricción -
La física básica: la fuerza y la fricción -
Rompiendo rampas hasta en vectores -
Calculando lo lejos un objeto se deslizará hacia abajo una superficie inclinada -
Cálculo de la fuerza necesaria para mover un objeto por una pendiente
Hacer frente a la fuerza neta Hay a menudo más de una fuerza involucrada cuando se está arrastrando una masa sobre una distancia. Basta pensar en las fuerzas de la fricción y la gravedad de un objeto sobre un plano inclinado. Por ejemplo, echar un vistazo a la figura, donde…
Encontrar la fuerza de la gravedad a lo largo de un plano inclinado Puede usar la física para determinar la fuerza de la gravedad sobre un objeto que se mueve a lo largo de un plano inclinado. Puede romper el peso del objeto en componentes que son paralelas a y perpendicular al plano. El componente perpendicular al…
Encontrar la velocidad de un objeto en movimiento a lo largo de un plano inclinado En física, se puede calcular la velocidad de un objeto que se mueve a lo largo de un plano inclinado, siempre y cuando usted sabe velocidad inicial, el desplazamiento y la aceleración del objeto. Sólo tiene que conectar esta información en la…
Fricción en planos inclinados En el mundo real, cuando las cosas se deslizan por las rampas, la fricción está involucrado, y la fuerza de fricción se opone al movimiento por la rampa. La fuerza de fricción es proporcional a la fuerza de la rampa que equilibra el componente…
Cómo fricción se refiere a la fuerza normal De acuerdo con las leyes de la física, la fuerza de fricción, Ffricción, siempre actúa para oponerse a la fuerza se aplica cuando intenta mover un objeto. La fricción es proporcional a la fuerza con la que un objeto empuja contra la superficie…
Cómo la gravedad afecta a la aceleración de un objeto sobre un plano inclinado Puede usar la física para determinar cómo la gravedad afecta a la aceleración de un objeto mientras se mueve a lo largo de un plano inclinado. Cuando estás en o cerca de la superficie de la Tierra, la fuerza de la gravedad es constante. Es una…
Cómo fricción estática impide el movimiento Cuando dos superficies no se mueven, pero están presionando juntos, tienen la oportunidad de entrelazar en el nivel microscópico. Cuando esto sucede, se crea la fricción estática. En la física, el coeficiente de fricción estática…
Cómo calcular los cambios en la energía cinética usando fuerza neta En la física, si quieres encontrar el cambio en la energía cinética de un objeto, usted tiene que considerar sólo el trabajo realizado por la fuerza neta que actúa sobre el objeto. En otras palabras, convertir sólo el trabajo realizado por la…
Cómo calcular la fuerza de la gravedad en la superficie de la tierra A partir de la ecuación de la física de la fuerza de gravedad, se puede conectar en la masa y el radio de la Tierra para calcular la fuerza de gravedad cerca de la superficie de la Tierra.La ecuación de la fuerza de la gravedad esy es verdad, no…
Cómo dibujar diagramas de cuerpo libre de la física Cuando estás resolviendo un problema de física con un grupo de fuerzas que apuntan en todas direcciones, la forma más fácil de mantener todo recto es dibujar un diagrama de cuerpo libre. Un diagrama de cuerpo libre es un diagrama que muestra las…
Fricción cinética junto rampas Dos clases de fricción - estáticos y cinéticos - media que usted tiene que manejar los problemas de rampa donde la fricción cinética está involucrado, así como los problemas en los que interviene la fricción estática. Fricción cinética…
Corriendo por rampas: Velocidad Cuando los objetos se deslizan (sin fricción) por una rampa, que están actuaron por una fuerza, lo que significa que están acelerados y por lo tanto sus cambios de velocidad. La ecuación a utilizar en problemas de física como estos esvF2 - vo2…