Pe un plan inclinat cu lungimea l = 2 m si inaltimea h = 1 m este urcat ...

Pe un plan inclinat cu lungimea l = 2 m si inaltimea h = 1 m este urcat cu viteza constanta un corp cu greutatea G = 100 N, tragandu-l cu o forta F = 60 N, paralela cu planul inclinat.

Ce valoare are forta de frecare $F_{f}$ exercitata intre corp si planul inclinat?

Care este variatia energiei potentiale a sistemului corp - Pamant prin ridicarea corpului in varful planului inclinat?>


Rezolvare


Viteza corpului este constanta, deci rezultanta fortelor care actioneaza asupra lui trebuie sa fie nula. Reprezentam aceste forte:


1) greutatea $G$, pe care o inlocuim prin cele doua componente $F_{1} \ si \ F_{2}$, constituie cu ajutorul regulii paralelogramului (fig.1)


2) forta de reactiune $N$ a planului, egala ca marime si de sens opus fortei $F_{2}$;


3) forta de frecare $F_{f}$, indreptata spre baza planului;


4) forta $F$, care trebuie sa echilibreze fortele $F_{1} \ si \ F_{f}$, care are deci marimea:



$F = F_{1} + F_{f}$


fizica clasa 7 problema rezolvata 7



Rezulta ca forta de frecare poate fi gasita din relatia:

$F_{f} = F – F_{1}$

daca reusim sa aflam forta $F_{1}$


In acest scop, putem folosi raportul de asemanare dintre laturile omogene ale triunghiurilor dreptunghice asemenea ABC si LMN:


$\frac{BC}{MN} = \frac{AC}{LN}$

sau, folosind notatiile de pe figura (fig.1):


$\frac{F_{1}}{h} = \frac{G}{l}$

de unde rezulta:


$F_{1} = \frac{G \ \cdot \ h}{l}$


Astfel, rezulta ca forta de frecare are expresia:


$F_{f} = F - F_{1} =>$


$F_{f} = F - \frac{G \ \cdot \ h}{l}=>$


$F_{f} = 60 N - \frac{100 N \cdot 1}{2 m}=>$


$F_{f} = 10 \ N$


Variatia energiei potentiale ($E_{p}$) a corpului prin ridicarea lui pe planul inclinat la inaltimea $h$ este:


$E_{p} = m \cdot g \cdot h$


Probleme rezolvate fizica clasa a - 7 - a

Niciun comentariu:

Cauta pe site