讓我們考慮這樣一種情況:物體沿著與地平線形成 40° 角的傾斜粗糙平面移動。需要確定滑動摩擦係數為0.3 的物體的加速度。
解決這個問題可以從確定作用在身體上的力開始。在這種情況下,我們有一個沿著平面傾斜方向向下的重力,以及一個沿著平面傾斜方向向上的摩擦力。考慮到滑動摩擦係數,我們可以寫:
Ftr=f*N,
式中,Ftr 為摩擦力,N 為支撐件的法向反作用力,f 為滑動摩擦係數。
法向支撐反作用力又等於投射到垂直於平面的軸上的身體重量:
N = m * g * cos(α),
其中m是物體的質量,g是重力加速度,α是平面的傾斜角。
現在我們可以寫出物體沿斜面的運動方程式:
m * a = m * g * sin(α) - Fтр,
其中a是物體的加速度。
將表達式代入 Ftr 和 N,我們得到:
m * a = m * g * sin(α) - f * m * g * cos(α),
從我們表達的地方:
a = g * (sin(α) - f * cos(α))。
將平面傾角和滑動摩擦係數的值代入,可得:
a = 9.81 м/с² * (sin(40°) - 0.3 * cos(40°)) ≈ 4.05公尺/秒².
此問題考慮物體沿著與水平面成 40° 角的傾斜粗糙平面的運動。假設滑動摩擦係數為0.3,需要求物體的加速度。為了解決這個問題,需要確定作用在物體上的力,即:重力和摩擦力。之後,您可以寫下運動方程,並代入已知值,求物體的加速度。得到的答案是 4.05 m/s²。
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Kepe O.? 收集的問題 13.2.3 的解。包括確定物體沿著傾斜的粗糙平面移動的加速度,其與地平線的傾斜角為 40°,假設滑動摩擦係數為 0.3。
為了解決這個問題,有必要使用動力學定律和摩擦理論。根據牛頓第二定律,作用在物體上的所有力的總和等於物體的質量與其加速度的乘積:ΣF = ma。
在這個問題中,有兩種力作用在身體上:重力和摩擦力。重力的方向垂直向下,等於物體的質量乘以重力加速度g:Fg = mg。摩擦力沿斜面表面定向,等於滑動摩擦係數f與法向力N的乘積:Ftr=fN。
法向力 N 等於重力在垂直於平面表面的軸上的投影:N = mgcosα,其中 α 是平面與地平線的傾斜角度。
因此,沿著平面作用在物體上的所有力的總和等於:ΣF = Fpr - Ftr = mg(sinα - fcosα),其中 Fpr 是重力在平行於平面表面的軸上的投影。
根據牛頓第二定律,物體的加速度等於所有力的總和與物體質量的比值:a = ΣF/m。將所有力總和的表達式代入公式,我們得到:
a = g(sinα - fcosα) = 9.81 m/s² × (sin40° - 0.3cos40°) ≈ 4.05 m/s²。
因此,如果滑動摩擦係數為 0.3,則物體沿著傾斜粗糙面移動的加速度約為 4.05 m/s²。
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