Bidang miring, gesekan, dan partikel terhubung
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| limiting friction/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfrɪkʃn/ | Gesekan batas |
Apakah gesekan sudah mencapai maksimum?
- Sebuah peti di atas bidang miring berada dalam keadaan diam. Gesekan dapat menyesuaikan diri untuk menyeimbangkan gaya ke bawah sepanjang kemiringan; ia tidak perlu sudah berada pada kondisi maksimum.
- Pelajaran ini mempelajari gesekan batas: gesekan statis maksimum sebelum tergelincir, sama dengan μ dikalikan dengan reaksi normal dalam model.
Pilih struktur matematika
- Resolusikan gaya sejajar dan tegak lurus terhadap bidang. Komponen berat adalah mg sinθ dan mg cosθ. Gesekan statis memenuhi F≤μR dan hanya sama dengan μR pada kasus batas. Tulis persamaan terpisah untuk partikel yang terhubung.
- Nyatakan input yang diperbolehkan dan satuan sebelum menghitung. Persamaan harus mengekspresikan hubungan, bukan sekadar mencatat entri kalkulator.
Sebuah peti bersandar pada bidang miring dengan gaya gesek 24.5 N dan μR≈25.46 N. Mengapa gaya gesek bukan 25.46 N?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
F≤μR adalah pertidaksamaan: gaya gesek statis menyesuaikan diri sesuai kecenderungan gerak dan hanya sama dengan μR pada kasus batas. Di sini 24.5 N sudah cukup untuk menahan peti.
Kerjakan kasus yang dicek
- Periksa hasilnya terhadap besaran awal. Substitusikan ke dalam hubungan asli, atau bandingkan grafik dan jawaban numerik jika sesuai.
Sebuah peti A 5 kg di atas bidang miring 30° memiliki R=5×9.8×cos30°≈42.44 N. Komponen berat ke bawah adalah 24.5 N. Dengan μ=0.6, gesekan maksimum≈25.46 N, sehingga kesetimbangan mungkin terjadi dengan gesekan 24.5 N.
Bidang miring, gesekan, dan partikel terhubung
Uraikan komponen sejajar dan tegak lurus terhadap bidang
Bandingkan model dengan kasus yang diselesaikan dan jelaskan satu perubahan.
Temukan komponen berat ke bawah untuk m=5 kg, θ=30°, g=9.8.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Uraikan berat sepanjang lereng: 5×9.8×sin30°=24.5 N.
Uji jalan pintas yang menggoda
- Gesekan selalu berlawanan dengan gerak atau kecenderungan bergerak, tidak selalu berlawanan dengan arah koordinat. Tali ringan tak kasat mata yang direntangkan di atas katrol licin menghasilkan tegangan yang sama dan besar percepatan yang sama; setiap asumsi memiliki fungsinya masing-masing.
- Ketika jalan pintas gagal, identifikasi asumsi yang dilanggar. Pertahankan nilai eksak hingga pembulatan akhir yang diminta.
Gaya gesek statis selalu tepat sama dengan μR bahkan ketika benda belum akan tergelincir. Klaim ini salah. Jelaskan definisi atau asumsi mana yang dilanggar.
Temukan gesekan batas ketika μ=0.6 dan R=40 N.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gaya gesek batas=μR=0.6×40=24 N.
Gaya gesek statis selalu tepat sama dengan μR bahkan ketika benda belum siap meluncur.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Gaya gesek berlawanan dengan gerak atau kecenderungan untuk bergerak, tidak selalu berlawanan dengan arah koordinat. Tali ringan yang tegang dan tak dapat meregang di atas katrol licin memberikan tegangan yang sama dan besaran percepatan yang sama; setiap asumsi memiliki fungsinya masing-masing.
Interpretasikan situasi baru
- Mulailah dengan diagram gaya dan rancangan arah gerak. Jika arah hasil perhitungan bertentangan dengan asumsi gesekan, tinjau ulang model alih-alih mempertahankan tanda-tanda yang inkonsisten.
- Solusi lengkap memberikan hasil matematis dan menjelaskan maknanya. Periksa apakah hal itu mungkin dalam konteks yang dinyatakan.
Jika partikel 2 kg memiliki resultan gaya 7 N, tentukan percepatannya.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan resultan gaya: a=7/2=3.5 m/s².
Pasangkan setiap besaran kemiringan dengan ekspresinya.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menguraikan berat sejajar dan tegak lurus terhadap bidang menghasilkan komponen penggerak dan reaksi normal tempat gaya gesek bekerja.
Gunakan ini dalam kursus anda
- edexcel IAL matematika lanjutan; unit resmi M1. Pengayaan dari unit lain diidentifikasi dalam tinjauan cakupan; ini bukan persyaratan tambahan cash-in.
- Berikan metodenya sebelum jawaban akhir, dan gunakan aturan kalkulator serta rumus pada kertas ujian. Tinjau jawaban yang salah dengan menemukan langkah pertama yang tidak valid.
Gaya gesek statis maksimum sebelum tergelincir, sama dengan μ dikali gaya reaksi normal dalam model. Pilih hubungan, tunjukkan metode, periksa asumsinya, dan interpretasikan hasilnya.