محاسبه نیرو روی سطح شیبدار
سؤال
محاسبه نیرو روی سطح شیبدار
برای بالا بردن قطعه‌ای به جرم ۲ کیلوگرم روی یک سطح شیبدار بدون اصطکاک مانند شکل زیر، چقدر نیرو نیاز داریم؟
شتاب گرانش زمین را ۱۰ نیوتن بر کیلوگرم در نظر بگیرید.
جواب
محاسبه نیرو روی سطح شیبدار
۱-خلاصه نویسی:
ارتفاع سطح شیبدار= ۴متر
طول سطح شیبدار = ۸ متر
جرم سنگ = ۲ کیلوگرم
شتاب گرانش زمین = ۱۰ نیوتن بر کیلوگرم
اصطکاک = ۰
نیروی لازم = ؟
۲-معادله یا فرمول
بنابر قانون پایستگی انرژی، از آنجایی که اتلاف انرژی در اثر اصطکاک نداریم:
انرژی مصرفی = انرژی پتانسیل گرانشی ذخیره شده
انرژی پتانسیل گرانشی =جرم x شتاب جاذبه x ارتفاع
همچنین، انرژی مصرفی، برابر کار انجام شده هنگام کشیدن جسم روی سطح شیبدار است:
انرژی مصرفی = کار انجام شده = نیرو x جابجایی
۳-مقایسه یکاها:
همه‌ی یکاها استاندارد هستند بنابراین نیازی به تبدیل واحد نیست.
۴-جایگزینی معلومات (انرژی مصرفی):
انرژی مصرفی = انرژی پتانسیل گرانشی ذخیره شده = جرم x شتاب جاذبه x ارتفاع = 2 * 10 * 4
۵-پیدا کردن مجهول مسئله (انرژی مصرفی):
انرژی مصرفی = 80 ژول
۴-جایگزینی معلومات (محاسبه نیرو):
کار = نیرو x جابجایی
80 = نیرو * 8
۵-پیدا کردن مجهول مسئله (محاسبه نیرو):
نیرو = 80 تقسیم‌بر 8 = 10 نیوتن
سؤالی درباره این مطلب دارید؟
پرسش‌های کاربران