Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een kleine doos wordt op zijn plaats gehouden tegen een ruwe muur door iemand die erop duwt met een kracht naar boven gericht op 28 graden boven de horizontaal?

Laten we de krachten analyseren die op de doos inwerken:

1. Gewicht van de doos (W) :Deze kracht werkt verticaal naar beneden vanwege de zwaartekracht.

2. Normale kracht (N) :De muur oefent een normaalkracht uit op de doos, loodrecht op de muur, waardoor deze niet in de muur kan bewegen.

3. Uitgeoefende kracht (F) :De persoon duwt de doos omhoog in een hoek van 28 graden boven de horizontaal.

Om de doos in evenwicht te houden, moet de som van de krachten in zowel horizontale als verticale richting nul zijn.

Horizontale richting:

$$\som F_x=0$$

$$F\cos28^\circ - N_x=0$$

$$N_x=F\cos28^\circ$$

Verticale richting:

$$\som F_y=0$$

$$F\sin28^\circ + N_y - W=0$$

$$N_y=W-F\sin28^\circ$$

Omdat de normaalkracht de reactiekracht is die door de muur wordt uitgeoefend, moet deze positief zijn. Uit de vergelijking voor $$N_y$$ kunnen we dus het volgende afleiden:

$$W> F\sin28^\circ$$

Dit betekent dat het gewicht van de doos groter moet zijn dan de component van de uitgeoefende kracht in verticale richting, wil de doos in evenwicht blijven tegen de muur.

Samenvattend:de doos blijft op zijn plaats tegen de muur wanneer de uitgeoefende kracht in een hoek van 28 graden voldoende is om de wrijvingskracht te overwinnen en minder is dan het gewicht van de doos.