Fysikk i et skråplan

F

Hvis en ball rulles ned på et skråplan, spares den totale energien. Potensiell energi konverteres til kinetisk energi når ballen ruller ned. Det vil derfor være interessant å se om energien bevares, og så hvis MGH = 0,5 * M * V * V er bevegelsen på et skråplan som er skråstilt ved 60 grader til horisontalen forskjellig fra en skråstilt ved 30 grader til horisontalen. Det er veldig tydelig at lengden på det skråplanet for en høyde H for de to tilfellene der siden ville være skrått ved 30 grader og 60 grader vrit horisontalt ville være H * Sin (30) og H * Sin (60).

For et fritt fall fra høyde H er reisetiden gitt ved ligningen H = 0,5 g * t * t hvor t er tiden det tar for ballen å falle gjennom høyden H. Så t = sqrt (2 * H/ g). I tilfelle av det skråplanet hvis H er høyden er lengden på siden H/Sin (theta) hvor theta er vinkelen laget av den skrå siden med horisontalen. Ved å erstatte H/Sin (Theta) i stedet for H i ligningen får vi H/Sin (Theta) = 0,5 * g * t * t, så t = sqrt (2 * H/g * Sin (theta)).

For en høyde på 10 meter ved fritt fall tar det sqrt (2 * 10/9,8) er 1,43 sekunder. Når det gjelder et skråplan som er skråstilt ved 30 grader v/horisontal, er tiden som er sqrt (20/g * 0,5) = sqrt (20/4,9) = 2,02 sekunder. For den skråstilte siden som er skråstilt ved 60 grader til horisontalen, er tiden t = sqrt (2 * 10 /9,8 * 0,866) = 2,37 sekunder. Det kan lett sees at tiden det tar øker etter hvert som lengden på den skrånende siden øker.

Ved fritt fall skyldes akselerasjonen en gjenstand som faller ned på grunn av tyngdekraften eller med andre ord g = 9,8 m /sek*sek. Ved bevegelse langs skråplanet kan nettoakselerasjonen bestemmes ved å tegne kraftdiagrammer. Den eneste kraften som virker på kroppen mens den glir nedover et skrått sted, er den naturlige tyngdekraften. Så hvis den nedadgående kraften er mg, er komponenten av kraften langs planet mg * sin (theta) og komponenten av kraften normal til objektet er mg * cos (theta).

Når vi brukte avstanden til den skrånende siden i bevegelsesligningen for å utlede reisetiden, brukte vi en justert nedadgående akselerasjon på grunn av tyngdekraften.

About the author

Add comment

By user

Recent Posts

Recent Comments

Archives

Categories

Meta