Wetenschap
factoren die de kracht beïnvloeden:
* massa van het object: Hoe zwaarder het object, hoe meer kracht je nodig hebt om het te verplaatsen.
* wrijvingscoëfficiënt: De wrijving tussen het object en het hellingsoppervlak bestand tegen beweging. Een hogere wrijvingscoëfficiënt vereist meer kracht.
* Of het object met een constante snelheid beweegt of versnelt: Als u wilt dat het object met een constante snelheid bewoog, moet de kracht die u toepast gelijk is aan de krachten die zich verzetten tegen zijn beweging. Als je wilt dat het versnelt, heb je meer kracht nodig.
Hoe de kracht te berekenen:
1. Vrij lichaamsdiagram: Teken een vrij lichaamsdiagram van het object op de helling. Dit zal alle krachten laten zien die erop handelen.
2. Forces:
* gewicht (mg): Deze kracht werkt verticaal naar beneden.
* Normale kracht (N): Deze kracht werkt loodrecht op het hellingoppervlak.
* Wrijvingskracht (F): Deze kracht werkt parallel aan het hellingoppervlak, tegengestelde beweging.
* toegepaste kracht (f): Dit is de kracht die u aanbrengt om het object de helling op te duwen.
3. Los krachten op: Los de gewichtskracht op in componenten parallel en loodrecht op de helling.
* Component parallel aan de neiging: mg sin (15 °)
* component loodrecht op helling: mg cos (15 °)
4. Vergelijkingen:
* voor constante snelheid: F =mg sin (15 °) + f
* voor versnelling: F =ma + mg sin (15 °) + f
* Wrijving: f =μn (waarbij μ de wrijvingscoëfficiënt is)
Om een numeriek antwoord te krijgen, hebt u: nodig
* massa (m) van het object
* wrijvingscoëfficiënt (μ) tussen het object en de helling
* gewenste versnelling (a), indien geen
Voorbeeld:
Stel dat u een object van 10 kg hebt op een helling van 15 graden met een wrijvingscoëfficiënt van 0,2. Je wilt hem met een constante snelheid op de helling duwen.
* Gewicht: mg =(10 kg) (9,8 m/s²) =98 n
* Normale kracht: N =mg cos (15 °) =98 n * cos (15 °) ≈ 94,6 n
* Wrijving: f =μn =0,2 * 94,6 n ≈ 18,9 n
* Force nodig: F =mg sin (15 °) + f =98 n * sin (15 °) + 18,9 n ≈ 42,3 n
Daarom heb je een kracht van ongeveer 42,3 N nodig om het object met een constante snelheid de helling omhoog te duwen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com