Bloc ar Phlán Claon Frithchuimilte: An Tairseach Frithchuimilte Stataigh a Fháil

1 · Tuar

Suíonn bloc ar phlán claon daingean 30°, coinnithe ar shiúl faoi láthair ag fhrithchuimilt statach. Má íslíonn tú an fhrithchuimilt idir an bloc agus an plán, tosóidh sé ag sleamhnú — agus cén pointe?

Baineann dhá riail i gcóir. Coinníonn an bloc do μs ar bith ≥ tan(30°) ≈ 0.58, beag beann ar mhais — agus uair a ligeann sé, is μk, ní μs, a shocraíonn cé chomh tapa a luasghéaraíonn sé.
Sleamhnóidh an bloc beagán níos mó gach uair a íslíonn tú μs, fiú fad atá μs fós os cionn tan(30°) — níl sa fhrithchuimilt ach ag laghdú de réir a chéile.
Tá μs níos ísle ag teastáil ó bhloc níos troime chun tosú ag sleamhnú ná ó cheann níos éadroime — tá tionchar ag mais ar an tairseach freisin.

2 · Socrú

Oscail an réamhshocrú Plán Claon Frithchuimilte. Tabhair faoi deara uillinn chlaon dhaingean an phláin (30°) agus an bloc atá ina shuí air, coinnithe statach faoi láthair ag fhrithchuimilt.
Úsáid Painéal na nAiríonna (nó nasc roinnte) chun comhéifeachtaí frithchuimilte statach (μs) agus cineitiúil (μk) an bhuic a shocrú don triail seo. Coinnigh μk ≤ μs — foréigeanann an aip é, toisc nach féidir le dromchla greim níos lú a ghlacadh sos ná a ghlacadh ag sleamhnú. Fanann an mais dhaingean.
Rith an t-insamhladh ar feadh cúpla soicind agus léigh luas an bhuic ón tóireadóir. Taifead ar fhan sé sos nó ar thosaigh sé ag sleamhnú.

3 · Bailigh Sonraí

Mais an Bhuic (kg)	Frithchuimil Statach (μs)	Frithchuimil Chineiteach (μk)
1.00	0.90	0.40
2.00	0.70	0.40
3.00	0.50	0.40
2.00	0.50	0.30
2.00	0.50	0.20

Breac Fórsa Imtharraingthe Ar an bPlán (y-ais) in aghaidh Mais an Bhuic (x-ais) do na cúig thriall go léir. An bhfuil an caidreamh ina líne dhíreach? Cad a chiallaíonn an fána? Úsáideann trí ró an mais chéanna — an roinneann siad an fórsa tiomána céanna freisin?

4 · Anailísigh

Do gach ró, áirigh tan(30°) agus cuir i gcomórtas é le do luach μs. An dtuarann an comparáid sin an bhfanann an bloc sos?
Fanann ró 1–2 ar shiúl; sleamhnaíonn ró 3–5, ag trí ráta difriúla. Mínigh cén fáth a thitim mais amach as an dá choinníoll — fhrithchuimilt statach AGUS luasghéarú sleamhnaithe — cé gur úsáideann na ró seo trí mhais dhifriúla.

5 · Leathnaigh

Tá dhá bhealach ann chun an bloc a ligean saor: ísligh a μs go dtí go dtitim sé faoi thon(30°) ≈ 0.577, nó déan an plán níos géire go dtí go dtéann an uillinn thar atan(μs) ≈ 35°. Bain triail as an dá cheann. An bhfuil siad fíor-chóinéiseach an t-aon choinníoll scríofa ar dhá bhealach?
Tá luachanna μs an-difriúla ag bhuann bótáin coise agus bróg ghléastaigh réidh ar an gcosán fliuch céanna. Mínigh, i dtéarmaí an turgnaimh seo, cén fáth go bhfuil duine acu i bhfad níos sábháilte ar chlaise géire ná an ceann eile.

An Fhisic atá taobh thiar den Turgnamh seo

Comhpháirt Imtharraingthe Ar an bPlán Claon

Tugann F = m·a le a = g sin θ an chuid de mheáchan an bhuic a tharraingíonn síos é ar an chlaon. Caithfidh frithchuimilt statach í a chealú go hiomlán chun an bloc a choinneáil socair; uair a bhíonn an bloc ag sleamhnú, ní chealaíonn frithchuimilt chineitiúil ach cuid de.

Fórsa Frithchuimil Chineití

Uair a bhíonn an bloc dáiríreach ag sleamhnú, éiríonn an fhrithchuimilt as a bheith ina tairseach agus tagann sí ina fórsa cinnte: f = μk·m·g·cos θ, áit is μk an comhéifeacht frithchuimilte CINEITIÚIL. Dealúitear ón chomhpháirt imtharraingthe ar feadh na claonfa í, dá bhrí sin luasghéaraíonn an bloc ag g(sin θ − μk·cos θ) in ionad g·sin θ gan frithchuimilt. Cealaíonn mais as an slonn sin go hiomlán — sin an fáth nach bhrathann na rónna sleamhnaithe thíos air.

← Ar ais chuig an turgnamh

Meicnic

138 Bileog Saothair Fhisice Inphriontáilte Saor