Lösung für Aufgabe 17.1.17 aus der Sammlung von Kepe O.E.

17.1.17 In der horizontalen Ebene gibt es eine nicht glatte Führung mit dem Radius r = 0,5 m, entlang der ein Materialpunkt mit der Masse m = 1,5 kg gleitet. Der Punkt bewegt sich mit einer konstanten Geschwindigkeit v = 2 m/s und unter dem Einfluss der Kraft F. Die Gleitreibung wird durch einen Koeffizienten f = 0,15 charakterisiert. Es ist notwendig, den Kraftmodul F zu bestimmen. Antwort: 2.85.

Erläuterung: Dieses Problem hängt mit der Untersuchung der Bewegung eines materiellen Punktes auf einer nicht glatten Oberfläche zusammen. Damit sich ein Materialpunkt in diesem Fall mit konstanter Geschwindigkeit bewegen kann, ist es notwendig, die Gleitreibungskraft zu kompensieren. Die Gleitreibungskraft ist der Bewegung des Punktes entgegengesetzt gerichtet und ihr Modul ist gleich dem Produkt aus Reibungskoeffizient und Auflagerreaktionskraft. Um die Größe der Kraft F zu bestimmen, muss für die Projektion auf die x-Achse das zweite Newtonsche Gesetz verwendet werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Summe der Kräfte entlang dieser Achse Null ist, da sich der Punkt konstant bewegt Geschwindigkeit. Durch Lösen der Gleichung können Sie F finden.

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Dieses Produkt ist eine Lösung für Problem 17.1.17 aus der Sammlung von Kepe O.?. in Physik auf Russisch. Das Problem betrachtet die Bewegung eines materiellen Punktes mit einer Masse von 1,5 kg entlang einer nicht glatten Führung mit einem Radius von 0,5 m in der horizontalen Ebene. Der Punkt bewegt sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von 2 m/s und unter dem Einfluss der Kraft F. Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0,15. Es ist notwendig, den Kraftmodul F zu bestimmen.

Um das Problem zu lösen, muss berücksichtigt werden, dass die Gleitreibungskraft kompensiert werden muss, damit sich ein Materialpunkt mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Die Gleitreibungskraft ist der Bewegung des Punktes entgegengesetzt gerichtet und ihr Modul ist gleich dem Produkt aus Reibungskoeffizient und Auflagerreaktionskraft. Um die Größe der Kraft F zu bestimmen, muss für die Projektion auf die x-Achse das zweite Newtonsche Gesetz verwendet werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Summe der Kräfte entlang dieser Achse Null ist, da sich der Punkt konstant bewegt Geschwindigkeit. Durch Lösen der Gleichung können Sie F finden.

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Waren Beschreibung:

Lösung zu Aufgabe 17.1.17 aus der Sammlung von Kepe O.?. ist eine detaillierte Beschreibung einer Methode zur Lösung eines physikalischen Problems, das mit der Bewegung eines Materialpunkts entlang einer nicht glatten Führung verbunden ist. Bei der Aufgabe ist es notwendig, den Modul der auf einen Punkt wirkenden Kraft F zu bestimmen, wenn dessen Masse, konstante Geschwindigkeit und Gleitreibungskoeffizient bekannt sind.

Die Lösung des Problems besteht aus folgenden Schritten:

1. Bestimmung aller bekannten Größen: Masse eines Materialpunktes (m = 1,5 kg), konstante Geschwindigkeit (v = 2 m/s), Führungsradius (r = 0,5 m) und Gleitreibungskoeffizient (f = 0,15).

2. Berechnung der auf einen Punkt wirkenden Reibungskraft. Dazu ist es notwendig, die Gleitreibungskraftformel zu verwenden: Ftr = fN, wobei N die Stützreaktionskraft ist, in diesem Fall gleich dem Gewicht des Materialpunktes N = mG.

3. Bestimmung der Kraftkomponenten F in Richtung der Tangente und normal zur Führung. Gemäß den Bedingungen des Problems bewegt sich ein materieller Punkt mit konstanter Geschwindigkeit entlang einer Führung, daher muss nach dem zweiten Newtonschen Gesetz die Summe aller auf den Punkt einwirkenden Kräfte gleich Null sein.

4. Ermitteln des Kraftmoduls F mithilfe der Formel: F = sqrt(Ft^2 + Fn^2), wobei Ft die Komponente der Kraft F in der Richtung tangential zur Führung und Fn die Komponente der Kraft F in der Richtung ist das Normale zur Anleitung.

Die endgültige Antwort auf das Problem lautet 2,85 N.

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