1. 관련된 힘
* 중력 (중량) : 중력의 힘은 상자에서 똑바로 작용합니다. 우리는이 힘을 두 가지 구성 요소로 나눌 수 있습니다.
* 경사와 평행 한 힘 (f_parallel) : 이 구성 요소는 상자를 비행기 아래로 당기려고합니다.
* 경사에 수직 인 힘 (f_perpendicular) : 이 구성 요소는 상자를 비행기에 눌렀습니다.
* 정상 힘 (f_normal) : 이것은 표면에 수직 인 상자의 비행기에 의해 가해지는 힘입니다. 그것은 중력의 수직 성분의 균형을 유지합니다.
* 마찰력 (f_friction) : 이 힘은 상자의 움직임에 반대하고 비행기와 평행하게 작용하여 f_parallel에 반대합니다.
2. 계산
* 경사와 평행 한 힘 (f_parallel) :
f_parallel =mg * sin (theta)
어디:
* M =상자의 질량
* g =중력으로 인한 가속도 (약 9.8 m/s²)
* theta =경사 각도 (35도)
* 정상 힘 (f_normal) :
f_normal =mg * cos (theta)
* 최대 정적 마찰력 (f_friction_max) :
f_friction_max =μ_s * f_normal
어디:
* μ_S =정적 마찰 계수 (0.65)
3. 비교
* if f_parallel> f_friction_max : 상자가 비행기 아래로 미끄러 져 내려갑니다.
* f_parallel ≤ f_friction_max : 인 경우 정적 마찰의 힘은 중력의 구성 요소에 대응하여 경사를 아래로 당기기에 충분히 강하기 때문에 상자는 휴식을 유지합니다.
4. 그것을 합친
우리는 상자의 질량을 모르기 때문에 (m), 정확한 힘을 계산할 수 없습니다. 그러나 상자가 미끄러질 수있는 조건을 결정할 수 있습니다.
* 상자가 비행기 아래로 미끄러 져 : mg * sin (35 °)> μ_s * mg * cos (35 °)
* 불평등을 단순화 : 죄 (35 °)> μ_s * cos (35 °)
주어진 값을 대체하는 * 죄 (35 °)> 0.65 * cos (35 °)
계산 :
* 죄 (35 °) ≈ 0.574
* 0.65 * cos (35 °) ≈ 0.532
결론 :
죄 (35 °)는 0.65 * COS (35 °)보다 크기 때문에 상자가 비행기 아래로 미끄러 져 들어갑니다.
