Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is een duwkrachtformule op hellingen?

De "duwkracht" waarnaar u verwijst, is waarschijnlijk de kracht die nodig is om een ​​object een helling op te duwen , het overwinnen van zowel zwaartekracht als wrijving. Hier is hoe u de formule kunt afbreken:

1. Krachten die op het object handelen:

* zwaartekracht (FG): Dit werkt direct naar beneden, met een component parallel aan de helling (fg sin θ) en een component loodrecht op de helling (fg cos θ).

* Normale kracht (FN): Dit werkt loodrecht op de helling en balanceert de component van de zwaartekracht loodrecht op de helling.

* wrijving (ff): Dit werkt parallel aan de helling en verzet zich tegen de motie.

* toegepaste kracht (FA): Dit is de kracht die u aanbrengt om het object de helling op te duwen.

2. Formule:

Om het object de helling omhoog te verplaatsen met een constante snelheid (geen versnelling), moet de toegepaste kracht de krachten die zich verzetten in evenwicht brengen:

fa =fg sin θ + ff

Waar:

* fa is de uitgeoefende kracht (de duwkracht).

* fg is de zwaartekracht (massa X -versnelling als gevolg van de zwaartekracht).

* θ is de hoek van de helling.

* ff is de kracht van wrijving (wrijvingscoëfficiënt x normale kracht).

belangrijke opmerkingen:

* Wrijving: De formule veronderstelt kinetische wrijving (wrijving tijdens beweging). Als het object in rust is, moet u de statische wrijvingscoëfficiënt gebruiken.

* hoek: De hoek van de helling wordt gemeten vanuit de horizontale.

* constante snelheid: De formule veronderstelt een constante snelheid. Als u het object de helling wilt versnellen, moet u een term toevoegen voor de netto kracht (massa X -versnelling).

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat een object van 10 kg op een helling van 30 graden staat. De kinetische wrijvingscoëfficiënt is 0,2.

1. FG: 10 kg x 9,8 m/s² =98 n

2. fg sin θ: 98 n x sin (30 °) =49 n

3. fn: 98 n x cos (30 °) =84,87 n

4. ff: 0,2 x 84,87 n =16,97 n

5. FA: 49 n + 16,97 n =65,97 n

Daarom zou u een kracht van ongeveer 65,97 N moeten toepassen om het object de helling op een constante snelheid op te duwen.