Physik

Geneigtes Flugzeug


In welche der beiden folgenden Trajektorien kann der Block "leichter" geladen werden?

Auf dem geneigten Pfad müssen wir natürlich im ersten Fall eine Kraft aufbringen, die größer als das Körpergewicht ist. Im zweiten Fall müssen wir eine Kraft erzeugen, die größer als eine ihrer Gewichtskomponenten ist, in diesem Fall die horizontale Komponente, die eine geringere Intensität aufweist, wenn der gebildete Winkel kleiner ist.

Aus diesem Grund benutzen wir in unserem täglichen Leben die geneigte Ebene häufig, um bestimmte Aufgaben zu erleichtern.

Wenn wir die Kräfte analysieren, die auf einen Körper in einer schiefen Ebene wirken, haben wir:

Die Gewichtskraft und die Normalkraft haben in diesem Fall nicht die gleiche Richtung, da die Gewichtskraft, wie wir gesehen haben, durch die Erdbeschleunigung verursacht wird, die vom Erdmittelpunkt ausgeht, so dass die Gewichtskraft immer eine vertikale Richtung hat. Normalkraft ist andererseits die Reaktionskraft, und sie stammen von der Oberfläche, auf der die Bewegung stattfindet, so dass sie einen Winkel aufweist, der gleich der Bewegungsebene ist.

Um diese Berechnung durchführen zu können, müssen wir einige Beziehungen herstellen:

  • Wir können die kartesische Ebene mit einer Neigung definieren, die der geneigten Ebene entspricht, das heißt, die x-Achse bildet einen Winkel, der dem der Ebene entspricht, und die y-Achse senkrecht zur x-Achse.
  • Normalkraft ist gleich Kraftzerlegung Gewicht auf der y-Achse;
  • Das Kraftzerlegungsgewicht auf der x-Achse ist für die Blockverschiebung verantwortlich.
  • Der Winkel, der zwischen dem Kraftgewicht und seiner y-Achsen-Zerlegung gebildet wird, ist gleich dem Winkel, der zwischen der Ebene und der Horizontalen gebildet wird.
  • Wenn Reibungskraft vorhanden ist, wird sie der Bewegung entgegenwirken und in diesem Fall nach oben zeigen.

Wenn wir das wissen, können wir die resultierende Kraft in jede Richtung teilen:

In y:

Da sich der Block nicht nach unten oder oben bewegt, ist dieses Ergebnis null.

aber

also:

In x:

aber

also:

Beispiel

Eine Körpermasse von 12 kg verbleibt auf einer schrägen Ebene, die 30 ° zur Horizontalen bildet. Der dynamische Reibungskoeffizient zwischen dem Block und der Ebene beträgt 0,2. Was ist die Beschleunigung des Blocks?

In y:

In x:



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