Fragenbank: Dynamik: Hauptkräfte

Joana schiebt eine 10 kg schwere Kiste über eine ebene horizontale Fläche mit einer Kraft von 60 N in Richtung der Bewegung. Der Reibungskoeffizient zwischen der Kiste und der Fläche beträgt 0,4. a) Identifizieren und berechnen Sie die Kräfte, die auf die Kiste wirken (Gewicht, Normalkraft, Zugkraft und Reibung). b) Bestimmen Sie die Beschleunigung der Kiste. c) Wenn die Kiste eine Strecke von 5 Metern zurücklegt, wie lange dauert es, diese Strecke zu erreichen?

In der Antike glaubten einige Leute, dass beim schrägen Wurf eines Objekts die resultierende Kraft, die auf es wirkt, in jedem Moment der Bewegung in die gleiche Richtung wie die Geschwindigkeit zeigt. Dies stimmt nicht mit den gegenwärtigen wissenschaftlichen Interpretationen überein, die verwendet werden, um dieses Phänomen zu erklären. Vernachlässigt man den Luftwiderstand, wie ist die Richtung und der Sinn des resultierenden Kraftvektors, der auf das Objekt im höchsten Punkt der Bahn wirkt?

Ein Block mit einer Masse von 2 kg ist zunächst in Ruhe auf einer reibungsfreien schiefen Ebene, die einen Winkel von 30 Grad mit der Horizontalen bildet. Auf den Block wirkt eine Kraft F, die parallel zur schiefen Ebene ist und ihn nach oben drückt. Da der Sinus von 30 Grad 0,5 und der Kosinus von 30 Grad 0,87 beträgt, berechnen Sie: 1) Die Komponente des Gewichtes des Blocks, die senkrecht zur schiefen Ebene wirkt. 2) Die notwendige Kraft F, um den Block in Ruhe auf der schiefen Ebene zu halten. Berücksichtigen Sie g = 10 m/s^2 als Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft. Vernachlässigen Sie die Reibung und nehmen Sie an, dass die Beschleunigung des Blocks auf der schiefen Ebene null ist. Diskutieren Sie die Beziehung zwischen den wirkenden Kräften und der Gleichgewichtsbedingung des Blocks auf der schiefen Ebene.

Seilrollen sind mechanische Vorrichtungen, die aus einer Riemenscheibe bestehen, die eine Achse mit Zähnen ist, und einer Kette, die aus einer Reihe von Gliedern besteht, die mit der Riemenscheibe verbunden sind und es ermöglichen, Kraft in verschiedenen Winkeln zu übertragen, ohne Energie oder Geschwindigkeit im Prozess zu verlieren. Diese Geräte können sowohl verwendet werden, um schwere Lasten zu bewegen, als auch um die Geschwindigkeit der Bewegung zu reduzieren oder zu erhöhen, abhängig vom Verhältnis zwischen den Abmessungen der Riemenscheiben und der Kette, die im Block der Seilrolle verwendet wird. Welche physikalischen Eigenschaften wären bei der Verwendung dieser Geräte beteiligt?

Ein Block mit einer Masse von 2 kg wird auf eine reibungsfreie schiefe Ebene gelegt, die einen Winkel von 30 Grad zur Horizontalen bildet. Eine Kraft F wird auf den Block angewendet, parallel zur schiefen Ebene nach oben, um den Block in Ruhe zu halten. Angesichts der Erdbeschleunigung von 10 m/s² und sen(30°) = cos(60°) = 0,5, berechnen Sie die notwendige Kraft F, um den Block in Ruhe zu halten. Beachten Sie g = 10 m/s².