Zadanie 3.3.2.1

DOI: 10.37190/OZE-FizykaCw1-r3

Zadanie 3.3.2.1

Tarcie statyczne i kinetyczne

Z jakim przyspieszeniem będzie poruszać się skrzynia po podłożu, dla którego współczynnik tarcia kinetycznego wynosi

$\mu_k=0,2$ , a współczynnik tarcia statycznego

$\mu_s=0,3$ ?

Informacja

Możesz zobaczyć odpowiedź klikając w przycisk "Odpowiedź" lub sprawdzać kolejne etapy rozwiązania, wybierając prawidłowe odpowiedzi. W rozwiązaniu znajdziesz wskazówki, obliczenia i objaśnienia.

Dane i szukane

Dane:
- współczynnika tarcia statycznego $\mu_s=0,3$ ,
- współczynnika tarcia kinetycznego $\mu_k=0,2$ ,
- przyspieszenie ziemskie $\displaystyle{g=10\,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$ .

Szukane:
- wartość przyspieszenia skrzyni $a$ .

Odpowiedź

Skrzynia będzie poruszać się z przyspieszeniem równym $\displaystyle{a=1\,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$ .

Polecenie

Poniżej przedstawione są trzy stwierdzenia. Wybierz jedno prawidłowe.

Wybór 1 z 3

Współczynnik tarcia statycznego jest większy od współczynnika tarcia kinetycznego.

Odpowiedź prawidłowa

Wybór 2 z 3

W zadaniu nie ma podanej masy skrzyni, więc należy przyjąć wartość

$m=100\,\mathrm{kg}$ .

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 3 z 3

Współczynnik tarcia statycznego jest mniejszy od współczynnika tarcia kinetycznego.

Odpowiedź nieprawidłowa

Polecenie

Zastanów się nad równaniem potrzebnym do otrzymania prawidłowej odpowiedzi. Poniżej podano cztery propozycje. Wybierz jedną prawidłową.

Wybór 1 z 4

$a=mg(\mu_s-\mu_k)$

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 2 z 4

$a=mg(\mu_k-\mu_s)$

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 3 z 4

$a=g(\mu_s-\mu_k)$

Odpowiedź prawidłowa

Wybór 4 z 4

$a=g(\mu_k-\mu_s)$

Odpowiedź nieprawidłowa

Rozwiązanie

Poniżej pokazano rysunek z zaznaczonymi siłami działającymi na skrzynię.

Ciężar

$\vec{P}$ oraz siła reakcji podłoża

$\vec{N}$ równoważą się, nie powodując ruchu pionowego. W płaszczyźnie poziomej, wzdłuż podłoża, działa siła

$\vec{F}$ . Siła ta spowoduje ruch w momencie, gdy wartość jej będzie równa sile tarcia statycznego

$\vec{T}_s$ . Działając dalej z siłą

$F=T_s$ , sprawimy, że skrzynia będzie poruszać się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem

$\vec{a}$ . Tarcie, jakie będzie działać na skrzynię w trakcie ruchu, jest tarciem kinetycznym. Tak, więc mamy:

$ma=F-T_k$

$ma=T_s-T_k$

$ma=\mu_s\,m\,g-\mu_k\,m\,g$

Po podzieleniu obu stron równania przez

$m$ otrzymujemy:

$a=\mu_s\,g-\mu_k\,g=g(\mu_s-\mu_k)$

Polecenie

Oblicz wartość przyspieszenie skrzyni. Wybierz jedną prawidłową wartość przyspieszenie, wśród czterech przedstawionych poniżej.

Wybór 1 z 4

$\displaystyle{a=0,1\,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 2 z 4

$\displaystyle{a=1\,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$

Odpowiedź prawidłowa

Wybór 3 z 4

$\displaystyle{a=10\,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 4 z 4

$\displaystyle{a=100,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$

Odpowiedź nieprawidłowa

Rozwiązanie

Wynik otrzymujemy po podstawieniu wartości liczbowych do równania

$a=g(\mu_s-\mu_k)$

$a=10\cdot (0,3-0,2)=1$

$\displaystyle{a=1\,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$

Odpowiedź

Skrzynia będzie poruszać się z przyspieszeniem równym $\displaystyle{a=1\,\mathrm{\frac{m}{s^2}}}$ .

3.3.2 Trening

Zadanie 3.3.2.2

Wstęp

1. Wektory

2. Kinematyka

3. Zasady dynamiki

4. Praca, moc, energia, pęd

5. Dynamika układu punktów

6. Drgania i fale

7. Elektryczność

Ankieta

Zadanie 3.3.2.1

Informacja

Dane i szukane

Odpowiedź

Polecenie

Polecenie

Rozwiązanie

Polecenie

Rozwiązanie

Odpowiedź