Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een blok van 6 kg wordt 8 m omhoog geduwd in een grof hellend vlak met een horizontale kracht van 75 N als de beginsnelheid 2 ms en kinetische wrijving 25N de beweging tegenwerkt, wat dan?

De arbeid die wordt verricht door de horizontale kracht bij het verplaatsen van het blok over het hellende vlak is:

$$W =Fd\cos\theta =(75 \text{ N})(8 \text{ m})\cos37° =466,51 \text{ J}$$

De arbeid die wordt verricht door de kracht van kinetische wrijving bij het tegenwerken van de beweging is:

$$W_f =-f_kd =-(25 \text{ N})(8 \text{ m}) =-200 \text{ J}$$

De verandering in de kinetische energie van het blok is:

$$\Delta K =K_f - K_i =\frac{1}{2}mv_f^2 - \frac{1}{2}mv_i^2$$

We kunnen het behoud van energie gebruiken om het werk van de krachten te relateren aan de verandering in kinetische energie:

$$W + W_f =\Delta K$$

Als we de waarden vervangen die we hebben berekend, krijgen we:

$$466,51 \text{ J} - 200 \text{ J} =\frac{1}{2}(6 \text{ kg})v_f^2 - \frac{1}{2}(6 \text{ kg} )(2 \text{ m/s})^2$$

Als we $v_f$ oplossen, krijgen we:

$$v_f =5,24 \text{ m/s}$$

Daarom is de snelheid van het blok aan het einde van de verplaatsing van 8 m 5,24 m/s.