Wetenschap
$$W =Fd\cos\theta$$
waar:
* W is de verrichte arbeid (in joule)
* F is de uitgeoefende kracht (in Newton)
* d is de afgelegde afstand (in meters)
* θ is de hoek tussen de kracht en de verplaatsing (in radialen)
In dit geval wordt een kracht van 2,4 N uitgeoefend op een broodje van 400 g dat over een tafel van 0,75 m breed wordt geschoven. De kinetische wrijvingscoëfficiënt tussen de sandwich en de tafel is 0,1.
Eerst moeten we de wrijvingskracht berekenen die op de sandwich inwerkt:
$$F_f =\mu_k m g$$
$$F_f =(0,1)(0,4 kg)(9,8 m/s^2) =0,392 N$$
Vervolgens moeten we de hoek berekenen tussen de uitgeoefende kracht en de verplaatsing:
$$\theta =\cos^{-1}\left(\frac{F_d}{F}\right)$$
$$\theta =\cos^{-1}\left(\frac{2,4 N - 0,392 N}{2,4 N}\right) =8,5°$$
Nu kunnen we de arbeid van de kracht berekenen:
$$W =Fd\cos\theta$$
$$W =(2,4 N)(0,75 m)\cos(8,5°) =1,76 J$$
Daarom is de arbeid die wordt verricht door de kracht bij het duwen van de sandwich over de tafel 1,76 J.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com