Die Berechnung der Kraft, die benötigt eine Steigung ein Objekt nach oben zu verschieben

In der Physik wenn Reibungskräfte sind auf einer geneigten Fläche wie beispielsweise eine Rampe wirkt, neigt der Winkel der Rampe die Normalkraft in einem Winkel. Wenn Sie die Reibungskräfte trainieren, müssen Sie diese Tatsache zu berücksichtigen.

Normale Kraft, N, ist die Kraft, die gegen ein Objekt nach oben drückt, die senkrecht zu der Oberfläche des Objekts auf ruht. Die Normalkraft ist nicht notwendigerweise gleich der Kraft aufgrund der Schwerkraft, das ist die Kraft senkrecht zu der Oberfläche auf ein Objekt gleitet. Mit anderen Worten, ist die Normalkraft die Druckkraft der beiden Oberflächen miteinander, und desto stärker ist die Normalkraft ist, desto stärker ist die Kraft aufgrund der Reibung.

Was ist, wenn Sie eine Rampe einen schweren Gegenstand hochdrücken müssen? Nehmen wir zum Beispiel, müssen Sie einen Kühlschrank bewegen. Sie wollen zelten gehen, und weil Sie erwarten, viel Fisch zu fangen, entscheiden Sie, mit Ihnen über Ihre 100-Kilogramm-Kühlschrank zu nehmen. Der einzige Haken ist der Kühlschrank in Ihrem Fahrzeug bekommen (siehe Abbildung). Der Kühlschrank hat zu gehen, um eine 30-Grad-Rampe, die einen statischen Reibungskoeffizienten mit dem Kühlschrank von 0,20 und einem kinetischen Reibungskoeffizienten von 0,15 zu haben, geschieht. Die gute Nachricht ist, dass Sie zwei Freunde haben zu helfen, wenn Sie den Kühlschrank bewegen. Die schlechte Nachricht ist, dass Sie jede nur 350 Newton Kraft liefern kann, so dass Ihre Freunde Panik.

Die minimale Kraft erforderlich, um diesen Kühlschrank schieben die Rampe hat eine Größe, F_drücken, und es hat die Komponente des Gewichts des Kühlschranks wirkenden entlang der Rampe und der Kraft durch Reibung entgegenzuwirken.

Der erste Schritt bei diesem Problem ist das Gewicht des Kühlschranks in Komponenten parallel und senkrecht zu der Rampe zu lösen. Werfen Sie einen Blick auf die Figur, die den Kühlschrank zeigt und die wirkenden Kräfte auf sie. Die Komponente des Gewichts des Kühlschranks entlang der Rampe ist

und die Komponente des Gewichts des Kühlschranks zur Rampe senkrechten

Wenn Sie die Komponente des Gewichts entlang der Rampe kennen, können Sie die minimale Kraft, die erforderlich trainieren die Rampe den Kühlschrank bis zu schieben. Die minimale Kraft hat die statische Reibungskraft zu überwinden, um die Rampe wirkt nach unten und die Komponente des Gewichts des Kühlschranks die Rampe wirkt nach unten, so dass die minimale Kraft ist

Die nächste Frage ist, # 147-Was die Reibungskraft ist, F_F?# 148- Sollte verwenden Sie die statische Reibungskoeffizient oder die kinetische Reibungskoeffizient? Da der statische Reibungskoeffizient größer ist als der kinetische Reibungskoeffizient, der statische Koeffizient ist die beste Wahl. Nachdem Sie und Ihre Freunde den Kühlschrank in Bewegung zu setzen, können Sie es mit weniger Kraft in Bewegung bleiben. Da Sie den statischen Reibungskoeffizienten verwenden werden, können Sie sich F_F diesen Weg:

Sie müssen auch die Normalkraft, F_N, weitermachen. F_N gleich und entgegengesetzt zu der Komponente des Gewichts des Kühlschranks senkrecht zur Rampe wirkt. Die Komponente des Gewichts des Kühlschranks senkrecht zur Rampe wirkende

so kann man sagen, dass die Normalkraft auf den Kühlschrank wirkende

Sie können dies auf Null Theta gehen, indem wir prüfen, was bedeutet, dass F_Nwird mg, so wie es sollte.

Die statische Reibungskraft, F_F, ist dann gegeben durch

So dass die Mindestkraft erforderlich, um die Komponente des Gewichtes zu überwinden entlang der Rampe zu wirken und statische Reibungskraft ist gegeben durch

Stecken Sie nun nur in den Zahlen:

Sie müssen 660 Newton von Kraft, um den Kühlschrank die Rampe hinauf zu schieben. Mit anderen Worten: Ihre zwei Freunde, die jeweils 350 Newton ausüben können, sind für den Job genug.