Examkin

Soru

Zorluk: OrtaNewton'ın Hareket Yasaları

Kütlesi m=4 kgm = 4\text{ kg} olan bir blok, eğim açısı θ=37∘\theta = 37^\circ olan s��rtünmeli bir eğik düzlem üzerinde bulunmaktadır. Blok ile eğik düzlem yüzeyi arasındaki kinetik sürtünme katsayısı k=025k = 0{}25'tir. Bloğa eğik düzleme paralel ve yukarı yönde F=40 NF = 40\text{ N} büyüklüğünde bir kuvvet uygulanmaktadır. Buna göre, bloğun ivmesinin büyüklüğü kaç m/s2\text{m/s}^2 olur? (g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2, sin⁡37∘=06\sin 37^\circ = 0{}6, cos⁡37∘=08\cos 37^\circ = 0{}8 alınız.)

Cevap: 2 m/s^2

Cevap

Bloğun ivmesinin büyüklüğü 2 m/s22\text{ m/s}^2 olur.
Ciske etki eden yerçekimi kuvvetinin eğik düzleme paralel bileşeni (24 N24\text{ N}) ile kinetik sürtünme kuvveti (8 N8\text{ N}) eğik düzlem boyunca aşağı yöndedir. Yukarı yöndeki 40 N40\text{ N}'luk çekme kuvvetinin etkisiyle net kuvvet 40−24−8=8 N40 - 24 - 8 = 8\text{ N} olarak bulunur. Newton'ın ikinci hareket yasasına göre (Fnet=m⋅aF_{\text{net}} = m \cdot a) ivme a=8/4=2 m/s2a = 8 / 4 = 2\text{ m/s}^2 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Ağırlık kuvvetinin eğik düzleme paralel ve dik bileşenlerini hesaplama.
G∥=24 NG_{\parallel} = 24\text{ N} ve G⊥=32 NG_{\perp} = 32\text{ N}
Eğik düzlem üzerindeki kuvvetlerin hareket doğrultusuna göre analiz edilmesi gerekir.
2
Normal tepki kuvvetini ve kinetik sürtünme kuvvetini hesaplama.
N=32 NN = 32\text{ N} ve fk=8 Nf_k = 8\text{ N}
Harekete karşı koyan sürtünme kuvvetini belirlemek amacıyla yüzey tepki kuvveti kullanılır.
3
Eğik düzlem üzerindeki net kuvveti belirleme.
Fnet=8 NF_{\text{net}} = 8\text{ N}
Net kuvvet, bloğu yukarı çeken kuvvet ile aşağı çeken yerçekimi bileşeni ve sürtünme kuvvetinin farkıdır.
4
Newton'ın ikinci hareket yasasıyla ivmeyi bulma.
a=2 m/s2a = 2\text{ m/s}^2
Net kuvvetin kütleye bölünmesi ivmenin büyüklüğünü verir.

Anahtar Kavram

Eğik d��zlemde kinetik sürtünme ve Newton'ın ikinci yasası yardımıyla ivme hesabı
Bu soruyu puanla

Konular

Newton'ın Hareket Yasaları

Bu konudan daha fazla soru