Fizyka, liceum, równia pochyła. :) Pomoc w zadaniu?

Question

Jeśli potrafisz choć trochę pomóc, będę wdzięczny. 

Na równię pochyłą poruszającą się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem* o wartości 4m/s² położono klocek o masie 2kg. Kąt α=30°.

*Przyspieszenie "w prawo", w stronę kąta 30°, w stronę obniżania się równi.
a) Zbadaj w którą stronę jest zwrócona siła tarcia działająca na klocek, a następnie oblicz jej wartość w sytuacji, gdy klocek względem równi pozostaje w spoczynku.
b) Narysuj siły działające na klocek w układzie nieinercjalnym, zachowując właściwe proporcje.
c) Oblicz wartość siły nacisku, a następnie zbadaj, czy siła tarcia osiągnęła wartość maksymalną, jeżeli współczynnik tarcia statycznego klocka o równię ma wartość 0,2.

 

Częściowo zadanie już rozwiązałem, aczkolwiek brakuje mi współczynnika tarcia do policzenia siły tarcia w podpunkcie a, dlatego przyjąłem mi=0,2, które nie wiem dlaczego pojawia się dopiero w c. Czy dobrze zrobiłem? Odpowiedź chyba dobra, wyszło 3,42, a powinno w przybliżeniu 3.

Największy problem z podpunktem c. Siła nacisku wyszła mi mgcosα=17,1N. Czegoś brakuje do prawidłowych 21,3N. Czego? Przypuszczam, że ma to związek z przyspieszeniem równi, siła bezwładności ma=8N, no ale to chyba nie o to chodzi?... Fw=F-Fb=10N-8N=2N, w dół równi.

Ktoś ma pomysł? :) Z góry dzięki.

 

Answer 1

Częściowo zadanie już rozwiązałem, aczkolwiek brakuje mi współczynnika tarcia do policzenia siły tarcia w podpunkcie a, dlatego przyjąłem mi=0,2

a) To nie jest tak, że masz zgadywać współczynnik tarcia, tylko wyliczyć. Wzór na tarcie w takich zadaniach powinien wynosić Ft = Fc * t, gdzie Ft to siła tarcia, Fc to siła ciążenia (siła prostopadła do ziemi, nie do równi), a t to współczynnik tarcia. Gdy masz siłę powodującą przyśpieszenie ciała, musisz obliczyć współczynnik tarcia równy, a siła tarcia musi się równać sile przyśpieszającej ciało. Siła tarcia występuje zawsze w przeciwnym kierunku do kierunku "ciągnięcia" ciała, a zgodnie z pierwszą zasadą Newtona to te siły muszą być sobie równe, by ciało było w spoczynku.

Odpowiedzi na b i c możesz znaleźć tutaj: Khan Academy. Jednak nie do końca rozumiem co ma znaczyć "maksymalna" wartość siły tarcia, skoro im ciało ma większą masę/tarcie jest wyższe, tym siła tarcia jest większe. Może tu chodzi o porównanie siły ze współczynnikiem 0,2 do siły nacisku, czyli ze współczynnikiem 1.0.

Mam nadzieję, że choć trochę pomogłem.