Un corp de masa m se misca cu coeficientul de frecare μ pe un plan inclinat de unghi θ.
A . 1 . Cu ce acceleratie coboara sau urca corpul pe planul inclinat daca planului inclinat i se imprima o acceleratie orizontala a' ?
2 . Ce acceleratie orizontala trebuie sa i se imprime planului inclinat pentru ca miscarea pe plan sa aiba loc cu viteza constanta ?
3 . Care este apasarea pe plan ?
B . Aceleasi intrebari in cazul in care acceleratia a' este orientata pe verticala in sus .
A.1.a) Corpul coboara.
R = F
x + G
x - F
f = m·a,
F
x = F·cosθ = m·a'·cosθ,
G
x = G·sinθ = m·g·sinθ,
F
f = μ·N,
N = F
y - G
y
F
y = F·sinθ = m·a'·sinθ,
G
y = G·cosθ = m·g·cosθ,
N = m·(a'·sinθ - g·cosθ), 1)
F
f = μ· m·(a'·sinθ - g·cosθ),
m·a = m·a'·cosθ + [m·g·sinθ - μ· m·(a'·sinθ - g·cosθ)],
a = a'·cosθ + g·sinθ - μ(a'·sinθ - g·cosθ), 2)
Daca R = 0, miscarea este uniforma.
a'·cosθ + g·sinθ = μ·a'·sinθ - μ·g·cosθ
a' = - g·(sinθ - μ·cosθ)/(cosθ - μ·sinθ). 3)
Nu poate cobora uniform.
A.1.b) Corpul urca.
R
x = F
x - ( G
x + F
f = m·a,
F
f = μ·N
F
x = F·cosθ = m·a'·cosθ,
G
x = G·sinθ = m·g·sinθ,
N = F
y + G
y
F
y = F·sinθ = m·a'·sinθ,
G
y = G·cosθ = m·g·cosθ,
N = m·(a'·sinθ + g·cosθ), 1)
F
f = μ· m·(a'·sinθ + g·cosθ),
m·a = m·a'·cosθ - [m·g·sinθ + μ· m·(a'·sinθ + g·cosθ)],
a = a'·cosθ - [g·sinθ + μ(a'·sinθ+ g·cosθ), 2)
R = 0
a'·cosθ = g·sinθ + μa'·sinθ + μg·cosθ),
a'·(cosθ - μ·sinθ) = g·(sinθ + μ·cosθ),
a' = g·(sinθ + μ·cosθ)/(cosθ - μ·sinθ) 3)
B.
R
x = G
x - (F
x + F
f) = m·a,
G
x = G·sinθ = m·g·sinθ,
F
x = F·sinθ = m·a'·sinθ,
F
f = μ·N = μ·(G
y - F
y)
G
y = G·cosθ = m·g·cosθ,
F
y = F·cosθ = m·a'·cosθ,
N = G
y - F
y = m·g·cosθ - m·a'·cosθ,
N = m·(g - a')·cosθ 1)
F
f = μ·(g - a')·cosθ,
m·a = m·g·sinθ - [m·a'·sinθ + μ·(g - a')·cosθ],
a = g·sinθ - a'·sinθ - μ·(g - a')·cosθ, 2)
a = 0
g·sinθ = a'·sinθ + μ·g·cosθ - μ·a'·cosθ
g·(sinθ - μ·cosθ) = a'(sinθ - μ·cosθ)
a' = g . 3)