Accélération le long des rampes, y compris la friction
Supposons que vous avez une caisse qui a été placé par erreur dans le haut d'une longue rampe, et il commence à glisser vers le bas que la rampe. Comment sur le calcul de son accélération sur la pente?
L'objet est glissant sur la rampe - vous n'êtes pas pousser - ce qui signifie que la force de frottement cinétique est opposée (ne pas ajouter à) la composante de gravité le long de la rampe. Donc, la force nette sur la caisse est
Car un = F/m, l'accélération de la caisse est
Notez que la masse de la caisse ne modifie pas son accélération car la masse annule de l'équation finale.
Exemple de question
Une caisse en plastique glisse vers le bas d'une rampe de 19 degrés avec un coefficient de friction cinétique de 0,10. Quel est son accélération comme il glisse?
La bonne réponse est de 2,3 m / s2.
Vous pouvez utiliser l'équation
Branchez les numéros: un = 3,2 à 0,93 = 2,3 m / s2.
Questions pratiques
Vous faites glisser une valise jusqu'à une rampe dans un hôtel de luxe quand il est loin de vous. Si l'angle de la rampe est de 31 degrés et le coefficient de frottement cinétique est de 0,1, ce qui est l'accélération de la valise en bas de la rampe?
Vous déposez une boîte 5.0 kg sur une rampe de 12 degrés, et le coefficient de frottement cinétique est de 0,15. La boîte va glisser vers le bas de la rampe?
Vous déposez un livre de 1,0 kg sur une rampe de 15 degrés, et le coefficient de frottement cinétique est de 0,30. Sera le livre glisser vers le bas de la rampe?
Un réfrigérateur rompt avec les déménageurs et glisse vers le bas une rampe de 23 degrés qui a un coefficient de frottement de 0,25. Quel est son accélération?
Voici les réponses aux questions pratiques:
4 m / s2
Calculer les forces sur la valise: La force de la pesanteur est
et la force due au frottement cinétique est
Vous devez trouver la force normale.
L'équation de la force normale est
Utilisez la force normale pour calculer la force due au frottement cinétique:
La force nette sur la valise le long de la rampe est
Divisez la force nette le long de la rampe par m pour obtenir l'accélération:
Branchez les numéros:
Oui, la boîte va glisser.
Calculer les forces sur la boîte, et si la force sur la rampe est supérieure à la force de la rampe, la boîte va glisser. La force bas de la rampe est
La force due au frottement cinétique pointant vers le haut de la rampe est
ce qui signifie que vous devez trouver la force normale.
L'équation de la force normale est
Utilisez la force normale pour calculer la force due au frottement cinétique:
La force nette sur la valise bas de la rampe est
Branchez les numéros
en bas de la rampe, de sorte que la boîte va glisser.
Non, le livre ne sera pas glisser.
Calculer les forces sur le livre, et si la force sur la rampe est supérieure à la force de la rampe, le livre sera glisser. La force bas de la rampe est
La force due au frottement cinétique pointant vers le haut de la rampe est
ce qui signifie que vous devez trouver la force normale.
L'équation de la force normale est
Utilisez la force normale pour calculer la force due au frottement cinétique:
La force nette sur le livre en bas de la rampe est
Branchez les numéros
le long de la rampe, de sorte que le livre ne sera pas glisser.
1,5 m / s2 bas de la rampe
Calculer les forces sur le réfrigérateur: La force bas de la rampe est
et la force due au frottement cinétique pointe vers le haut de la rampe est
Vous devez trouver la force normale.
L'équation de la force normale est
Utilisez la force normale pour calculer la force due au frottement cinétique:
La force nette sur le réfrigérateur bas de la rampe est
Diviser par m pour obtenir l'accélération:
Branchez les numéros:
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