|
|
Page:151
3 . 3 תנועה על מישור משופע מה קורה כאשר מניחים גוף על מישור חלק הנטוי בזווית 9 ביחס לכיוון האופקי ? גלילאו מצא כי כאשר החיכוך בין הגוף למישור הוא זניח , הגוף ינוע בתאוצה קבועה . אנו נוכיח זאת עתה בעזרת חוקי ניוטון , ואף נחשב את גודלה של התאוצה . בהיעדר חיכוך , פועלים על הגוף שני כוחות . א . משקלו , W , שכיוונו כלפי מטה , גם כשהגוף נמצא על מישור משופע ( הכיוון מטה מוגדר ככיון של . ( W ב . הכוח הנורמלי שהמישור מפעיל על הגוף ( את כיוונו וגודלו נחשב בהמשך . ( נוח לפרק את W לשני רכיבים במערכת צירים שבה ציר % מקביל למישור וציר 3 ' ניצב לו ( איור . ( 3 . 7 הזווית שבין W לרכיב W שווה לזווית הנטייה של המישור ) . 6 , הוכח זאת ! שאלה פתורה 1 ארגז שמסתו yp m מונח על רצפת קרון ברכבת משא . מקדם החיכוך הסטטי שבין הארגז לרצפה הוא . 0 . 40 מהי התאוצה המקסימלית שבה יכולה הרכבת לנוע מבלי שהארגז יזוז ממקומו ? תשובה הכוח האופקי היחיד שפועל על הארגז הוא כוח החיכוך / s כוח זה צריך לגרום לגוף לנוע בתאוצה , 0 שהיא תאוצת הרכבת . לפי החוק השני : ( 1 ) f s = am לפי משוואה ( 3 . 17 ) ערכו המקסימלי של f הוא : ( 2 ) f s = ^ j V = \ i mg מ ( 1 ) ומ ( 2 ) נובע כי התאוצה המקסימלית מקיימת , am - \ x mg נצמצס 3 m ונקבל : a = // , g = 0 . 4 x 9 . 8 = 3 . 92 m / s 2 כל עוד תאוצת הרכבת נמוכה מערך זה , הרכבת והארגז ינועו ביחד . אם הרכבת תנוע בתאוצה גדולה יותר , הארגז לא יוכל להדביק אותה , והוא יחליק על הרצפה . שים לב כי התוצאה אינה תלויה . mri
|
|
|