7 feite oor swaartekrag op helling: wat, hoe, impak


Jy het seker opgemerk dat die spoed van die voorwerp toeneem wanneer dit teen die helling afgly. Gebeur dit as gevolg van die krag wat op die voorwerp inwerk as gevolg van swaartekrag op helling?

Die spoed van die voorwerp op die helling word deur twee hoofkragte bepaal. Die heel eerste ding is die steilheid van die helling en die tweede en belangrikste is die krag wat deur die voorwerp teen die helling inwerk, wat die krag is as gevolg van swaartekrag.

Wat is swaartekrag op helling?

Die krag as gevolg van swaartekrag werk altyd afwaarts na die middel van die Aarde.

Die swaartekrag is dieselfde by die vlakke grond en selfs op die helling, ongeag die steilheid van die helling, maar slegs die grootte van die krag as gevolg van swaartekrag wissel.

As die voorwerp teen 'n sagte helling is, sal die versnelling van die voorwerp teen die helling af minder wees in vergelyking met die spoed wat deur die voorwerp verkry word terwyl dit teen die helling afrol vanaf die steiler heuwel. Dit is omdat die grootte van die krag as gevolg van swaartekrag op die voorwerp wat af versnel vanaf die steiler helling meer is in vergelyking met die sagte helling.

Wat is swaartekrag op helling?

Die swaartekrag op die helling is die drukkrag wat teen die grond inwerk deur die voorwerp as gevolg van sy gewig.

Die swaartekrag op 'n helling is altyd dieselfde vir die voorwerp met 'n massa 'm' waar die voorwerp ook al teenwoordig is. Die swaartekrag op die voorwerp is altyd konstant omdat sy massa en die versnelling as gevolg van swaartekragwaarde konstant is en gelyk is aan F=mg

Werk gedoen deur Gravity on an Incline

Die werk verrig word gedefinieer as die krag wat nodig is om die voorwerp vanaf sy aanvanklike plek te verplaas en word gegee deur Work=Force*times displacement

In die geval van die voorwerp wat op 'n skuinsvlak beweeg, word die werk deur die swaartekrag gedoen om die voorwerp vanaf 'n sekere hoogte bo die grond op die skuinsvlak te verplaas.

Gestel daar is 'n voorwerp met massa 'm' wat van die skuinsvlak af versnel soos in die figuur hieronder getoon:-

swaartekrag op helling
Verskillende kragte wat op die blok inwerk wat op 'n skuinsvlak afgly

Die krag as gevolg van swaartekrag wat teen die helling inwerk is gelyk aan Fg= mg. As gevolg van die swaartekrag, beweeg die voorwerp teen die helling af met die krag F=mgSinθ

Die wrywingskrag [latex]f_k=\mu N [/latex]

tree daarteen in om die versnelling van die voorwerp te weerstaan ​​wat ontstaan ​​as gevolg van die parallelle krag wat uitgeoefen word teen die normaalkrag N van die voorwerp wat [latex]F_{//}=mgCos\theta [/latex] is.

Die verplasing van die voorwerp vanaf die skuinsvlak is 'h' wat die hoogte van die voorwerp van bo die grond af is. Daarom is die werk wat deur die voorwerp gedoen word

W=mgh

Die krag as gevolg van swaartekrag word op die voorwerp uitgeoefen om dit op die vlakke van die Aarde af te bring en dit teen die helling te versnel.

Wanneer swaartekrag op skuins vlak maksimum is?

Die swaartekrag is dieselfde op enige punt op die skuinsvlak omdat die massa en die versnelling as gevolg van swaartekrag onveranderlik bly.

Die krag as gevolg van swaartekrag werk voor die voorwerp in terwyl dit teen die helling af versnel, die grootte van die swaartekrag van krag sal groter wees as die helling steiler is.

Die krag wat die voorwerp op die grond hou, is die krag wat teen die normale krag op die grond inwerk deur die voorwerp wat –mgCosθ is en die komponent van die krag wat verantwoordelik is vir die versnelling van die voorwerp af is die helling is mg Sinθ.

Dit volg op Newton se tweede bewegingswet

F=ma

En dus is die versnelling van die voorwerp vanaf die helling gelyk aan

a=F/m

Die maksimum krag wat op die voorwerp inwerk is mgSinθ, dus

Wat beïnvloed gravitasiekrag op skuinsvlak?

Die hoek van die helling met die grond bepaal die spoed van die voorwerp en die grootte van die krag wat dit afwaarts druk.

Aangesien die voorwerp op 'n skuins vlak is, word dit bo die grondvlak gelig en die potensiële energie verkry, dus verminder die gravitasiekrag effens. Maar as gevolg van onbalanskragte versnel die voorwerp af.

As die hoek tussen die rigting van die swaartekrag en die helling laer word, dan sal die voorwerp afdruk grond toe. Die swaartepunt van die voorwerp is waar die hele gewig van die liggaam gekonsentreer is en neig om die voorwerp in die ewewigsposisie van rus te hou.

Verander gravitasiekrag met hoek?

Die gravitasiekrag wat op die voorwerp uitgeoefen word, is konstant en werk altyd na die middel van die Aarde toe.

Vir 'n voorwerp op 'n skuinsvlak bly die gravitasiekrag op die voorwerp dieselfde, maar net die grootte van die parallelle krag wat op die voorwerp op die helling inwerk, neem toe met die helling.

Uit die onderstaande diagram kan ons sien dat verskillende kragte op die voorwerp inwerk, maar die rigting van die twee kragte is in dieselfde rigting. As die hoek φ toeneem, dan neem die grootte van hierdie kragte toe en die voorwerp sal teen 'n hoë spoed teen die helling af versnel.

Die parallelle krag wat die voorwerp teen die helling af druk

Die parallelle krag word geskep as gevolg van die krag wat op die grond uitgeoefen word as gevolg van die normaalkrag en die krag as gevolg van die swaartepunt van die voorwerp wat 'n hoek maak φ wat parallel inwerk met die rigting van die skuins krag mgSinθ druk die voorwerp teen die helling af soos die grootte van die krag in hierdie rigting toeneem.

Hoe om swaartekrag op 'n helling te bereken?

Die netto kragte wat op die voorwerp inwerk op 'n skuinsvlak is die som van die swaartekrag, loodregte krag en parallelle krag.

Die swaartekrag van die voorwerp op 'n helling werk altyd afwaarts en volgens Newton se tweede bewegingswet is die swaartekrag op die voorwerp gelyk aan massa maal die versnelling as gevolg van swaartekrag dws Fg=mg

Kom ons kyk nou hoe om die netto swaartekrag op die voorwerp op 'n skuinsvlak stap vir stap te bereken:-

Hoek van hellings

Die heel eerste ding is om die hellingshoek van die helling te vind wat die grootte van kragte en die spoed van die voorwerp bepaal.

Massa van die voorwerp

Tweedens moet jy die massa van die voorwerp ken. As jy die normaalkrag van die voorwerp ken, kan jy die massa bereken deur die formule te gebruik:- m=F/a

Vind krag as gevolg van swaartekrag

Die krag as gevolg van swaartekrag is altyd na die swaartepunt van die Aarde gerig en is gelyk aan mg.

Vind die loodregte krag

Dit is 'n krag wat in die rigting van versnelling van die voorwerp inwerk en verantwoordelik is vir die beweging van die voorwerp teen die helling af en is gelyk aan

Vind die parallelle krag

Dit is die krag wat gegenereer word as gevolg van die effek van swaartekrag en die krag wat ontwikkel word in reaksie op die normale krag teen die helling van die heuwel en voeg by die stootkrag op die voorwerp wat dit teen die helling af sleep en is gelyk aan

Bereken die wrywingskrag

Dit is die krag wat teen die snelheid van die voorwerp inwerk deur sy beweging te weerstaan ​​en hang af van die wrywingskoëffisiënt van die helling wat die grofheid van die grond bepaal en word gegee as

en hou verband met die normale krag van die voorwerp wat op die grond inwerk.

Vind die Net Force

Die krag wat verantwoordelik is vir die voorwerp wat teen die helling af versnel, is die parallelle krag en die wrywingskrag is teen die versnelling van die voorwerp wat in teenoorgestelde rigting optree. Die normaalkrag is gelyk aan die loodregte krag wat op die voorwerp inwerk.

Deur dit te gebruik, kan jy dan die versnelling van die voorwerp vanaf die skuinsvlak vind deur Newton se tweede bewegingswetvergelyking te gebruik.

F=ma

Gevolglik is die versnelling van die voorwerp vanaf die skuins helling

a=Fnetto/m

Wat is die versnelling van die voorwerp met 'n massa van 2 kg wat afgly vanaf die skuins plek met 'n inklinasiehoek van 300 met 'n wrywingskoëffisiënt van 0.15?

Gegee: m = 2kg

θ=300

μ = 0.15

Die krag as gevolg van swaartekrag is

Die parallelle kragkomponent is

Die loodregte krag is

Die krag as gevolg van wrywing is

Dus, netto krag op die voorwerp is

Daarom is die versnelling van die voorwerp

Die versnelling van die voorwerp vanaf die skuinsvlak is 7.75m / s2.

Opsomming

Die swaartekrag op die voorwerp bly dieselfde selfs op die skuinsvlak. Die krag wat verantwoordelik is vir die versnelling van die voorwerp teen die helling af is die parallelle krag wat op die voorwerp uitgeoefen word as gevolg van die swaartekrag vanaf die middelpunt van sy massapunt voor en die loodregte krag.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings