กล่องที่มีความเร็วเริ่มต้น 3 m / s กำลังเคลื่อนขึ้นทางลาด ทางลาดมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ที่ 1/3 และเอียง (pi) / 3 กล่องจะไปได้ไกลเท่าไร?

กล่องที่มีความเร็วเริ่มต้น 3 m / s กำลังเคลื่อนขึ้นทางลาด ทางลาดมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ที่ 1/3 และเอียง (pi) / 3 กล่องจะไปได้ไกลเท่าไร?
Anonim

ที่นี่เนื่องจากแนวโน้มของบล็อกคือการเลื่อนขึ้นไปข้างบนดังนั้นแรงเสียดทานจะกระทำพร้อมกับส่วนประกอบของน้ำหนักตามแนวระนาบเพื่อชะลอการเคลื่อนที่

ดังนั้นแรงสุทธิกระทำลงไปตามแนวระนาบคือ # (mg sin ((pi) / 3) + mu mg cos ((pi) / 3)) #

ดังนั้นการลดลงสุทธิจะเป็น # ((g sqrt (3)) / 2 + 1/3 g (1/2)) = 10.12 ms ^ -2 #

ดังนั้นถ้ามันเคลื่อนที่ขึ้นไปตามระนาบโดย # XM # จากนั้นเราสามารถเขียน

# 0 ^ 2 = 3 ^ 2 -2 × 10.12 × x # (ใช้ # v ^ 2 = u ^ 2 -2as # และหลังจากถึงระยะทางสูงสุดความเร็วจะกลายเป็นศูนย์)

ดังนั้น, # x = 0.45m #

ตอบ:

ระยะทางคือ # = 0.44m #

คำอธิบาย:

การแก้ไขในทิศทางขึ้นและขนานกับระนาบเป็นบวก # ^+#

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์คือ # mu_k = F_r / N #

จากนั้นแรงสุทธิบนวัตถุคือ

# F = -F_r-Wsintheta #

# = - F_r-mgsintheta #

# = - mu_kN-mgsintheta #

# = mmu_kgcostheta-mgsintheta #

ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน

# F = m * a #

ที่ไหน # A # คือความเร่งของกล่อง

ดังนั้น

# แม่ = -mu_kgcostheta-mgsintheta #

# A = -g (mu_kcostheta + sintheta) #

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์คือ # mu_k = 3/1 #

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ # g = 9.8ms ^ -2 #

ทางลาดเอียงคือ # theta = 1 / 3pi #

ความเร่งคือ # A = -9.8 * (1 / 3cos (1 / 3pi) + sin (1 / 3pi)) #

# = - 10.12ms ^ -2 #

เครื่องหมายลบหมายถึงการชะลอตัว

ใช้สมการการเคลื่อนที่

# v ^ 2 u = ^ 2 + 2as #

ความเร็วเริ่มต้นคือ # U = ^ 3 มิลลิวินาที -1 #

ความเร็วสุดท้ายคือ # v = 0 #

ความเร่งคือ # A = -10.12ms ^ -2 #

ระยะทางคือ # s = (V ^ 2-U ^ 2) / (2a) #

#=(0-9)/(-2*10.12)#

# = 0.44m #