Statische Reibung entlang Rampen

Die Abbildung zeigt eine Box auf einer Rampe. Nehmen wir an, dass die Box einen neuen Flachbild-TV enthält, die Sie drängen die Rampe hinauf und in Ihrem Haus.

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Eine Reihe von Kräften auf die Box handeln, die sowohl die Schwerkraft und Reibung, und Sie müssen beide zu berücksichtigen. Es gibt auch die Kraft, die auf das Feld ausgeübt wird, wie Sie es auf die Rampe schieben. So, wie Sie balancieren Sie alle Kräfte? Wie viel Kraft benötigt, um die Box bewegt sich die Rampe ins Haus zu bekommen?

Um das herauszufinden, müssen Sie die Kräfte entlang der Rampe zu berechnen. Es ist die Komponente der Gravitationskraft entlang der Rampe, das ist

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Aber was ist die Kraft aufgrund der statischen Reibung entlang der Rampe?

Zu finden, verwenden Sie die Gleichung

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Was ist die Normalkraft, Fn? Sie kennen bereits die Antwort - es ist

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Das macht die Kraft aufgrund der Haftreibung

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Die Haftreibungskraft weist entlang der Rampe, und Sie haben die Kraft aufgrund der Schwerkraft entlang der Rampe berechnet. Beide Kräfte zeigen die Rampe hinunter und müssen durch die Kraft überwunden werden, um die Rampe hochdrückt. Also mit anderen Worten Fdrücken ist

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Woher

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entlang der Rampe ist die Kraft, durch die Schwerkraft wirkt, und Fs Grund ist die Kraft auf die Haftreibung. in diesen Kräften Anstecken gibt Ihnen:

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Beispielfrage

  1. Nehmen wir an, dass die Flachbild-TV-Box mit einer Masse von 1,00 aufweist x 102 kg, und die Rampe einen Winkel von 23 Grad. Was ist die Kraft, die benötigt die Box die Rampe nach oben bewegt zu erhalten, wenn der Koeffizient der statischen Reibung 0,20?

    Die richtige Antwort ist 563 N.

  1. Die Gleichung zu verwenden ist

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  2. Stecken Sie die Zahlen: Fdrücken = + 180 = 383 563 N.

Übungsfragen

  1. Sie ziehen Ihren kleinen Bruder an der Arztpraxis die 25-Grad-Rollstuhlrampe nach oben.

    Wenn er hat eine Masse von 40,0 kg und den statischen Reibungskoeffizienten von 0,15, wie viel Kraft benötigen Sie anwenden, um sich zu bewegen ihn?

  2. Nehmen wir an, Sie kämpfen einen 20,0-kg Eisblock sich zu bewegen, um eine 40,0-Grad-Rampe.

    Wenn der Koeffizient der Haftreibung eine niedrige 0,050 ist, wie viel Kraft benötigen Sie anzuwenden, um das Gewicht zu überwinden, um den Block die Rampe hinunter und Haftreibung ziehen?

Im Folgenden finden Sie Antworten auf die Fragen der Praxis:

  1. 220 N

  1. Berechnen Sie die Kräfte Sie überwinden müssen: Die Kraft, aufgrund der Schwerkraft ist

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    und die Kraft aufgrund von Reibung, Ff, ist

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    Sie müssen die Normalkraft zu finden.

  2. Die Gleichung für die Normalkraft

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    Verwenden Sie die Normalkraft, die Kraft aufgrund der Reibung zu berechnen:

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  3. Die gesamte Kraft, die Sie überwinden müssen, ist

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  4. Stecken Sie die Zahlen:

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    Die endgültige Antwort sollte auf 220 N. (Der Wert gerundet G wird nur in zwei signifikanten Ziffern (9.8) bekannt, weil es in der dritten Stelle variiert auf der Erde je nach Standort.)

  • 130 N

  • Berechnen Sie die Kräfte Sie überwinden müssen: Die Kraft, aufgrund der Schwerkraft ist

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    und die Kraft aufgrund von Reibung, Ff, ist

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    Sie müssen die Normalkraft zu finden.

  • Die Gleichung für die Normalkraft

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    Verwenden Sie die Normalkraft, die Kraft aufgrund der Reibung zu berechnen:

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  • Die gesamte Kraft, die Sie überwinden müssen, ist

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  • Stecken Sie die Zahlen:

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    Man beachte, dass die meisten dieser Kraft auf die Komponente des Gewichts entlang der Rampe zurückzuführen ist. Die endgültige Antwort sollte auf 130 N. gerundet werden

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