Fizică Alte teme
Exercitii rezolvate miscarea corpurilor pe plan inclinat
Mișcarea corpurilor pe plan înclinat se analizează descompunând forța de greutate în componente paralele și perpendiculare pe plan. Forța paralelă determină accelerația corpului, iar forța perpendiculară influențează frecarea. Rezolvarea implică aplicarea legilor lui Newton și a formulelor pentru frecare.
Exercițiu 1: Corp fără frecare
- 1 Datele problemei Un corp cu masa m = 2 kg alunecă pe un plan înclinat la unghiul α = 30°, fără frecare. G = 9,8 m/s².
- 2 Calcul componentelor greutății G_paralel = m × g × sin α = 2 × 9,8 × sin 30° = 2 × 9,8 × 0,5 = 9,8 N. G_perpendicular = m × g × cos α = 2 × 9,8 × cos 30° ≈ 2 × 9,8 × 0,866 = 16,97 N.
- 3 Calcul accelerației a = G_paralel / m = 9,8 / 2 = 4,9 m/s². Corpul accelerează în josul planului cu 4,9 m/s².
Exercițiu 2: Corp cu frecare
- 1 Datele problemei Masa m = 5 kg, α = 20°, coeficient de frecare μ = 0,3, g = 9,8 m/s².
- 2 Calcul forțelor G_paralel = 5 × 9,8 × sin 20° ≈ 5 × 9,8 × 0,342 = 16,76 N. G_perpendicular = 5 × 9,8 × cos 20° ≈ 5 × 9,8 × 0,94 = 46,06 N. Forța de frecare F_f = μ × G_perpendicular = 0,3 × 46,06 = 13,82 N.
- 3 Determinarea mișcării Forța rezultantă F_r = G_paralel - F_f = 16,76 - 13,82 = 2,94 N. a = F_r / m = 2,94 / 5 = 0,588 m/s². Corpul alunecă în jos cu accelerație mică.
Desenează întotdeauna forțele pe un plan înclinat pentru a vizualiza componentele.