Auswirkungen der Reibung auf ein Blocksystem

Okay, ich bin auf diese Frage gestoßen, als ich Probleme aus meinem Physiklehrbuch gelöst habe, und ich brauche etwas Hilfe, um das damit verbundene Konzept zu verstehen.

Frage : In der gezeigten Anordnung, wenn F 1 , F 2 Und T die Reibungskräfte auf sein 2 kg-Block, 3 kg Block & Spannung in der Saite, was sind dann deren Werte?

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Mein Versuch : Ich habe versucht, die Probleme zu lösen, indem ich die Freikörperdiagramme der Blöcke als -Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Zweifel : Aber was ich nicht verstehe ist, wie soll ich die Richtung der Reibung an den beiden Blöcken bestimmen? Wie finde ich auch heraus, ob das System ruht oder sich mit einer gewissen Beschleunigung bewegt? Die Antwort fällt in beiden Fällen sicherlich unterschiedlich aus. Ein weiterer Zweifel, den ich habe, ist, woher ich weiß, ob ein maximaler Reibungswert auf die Blöcke wirkt oder nicht, und wie bestimme ich das?

Bitte lassen Sie mich wissen, wie Sie ähnliche Probleme lösen würden und was die Idee hinter dieser Reibungssache ist.

Antworten (2)

Um die Richtung der Reibungskräfte zu finden F 1 , F 2 Sie müssen die Bewegungsrichtung der Blöcke kennen oder, wenn sie in Ruhe sind, die Richtung der Nettokraft (ohne Reibung), die – über die Reibungsfläche – auf das System von Blöcken wirkt.

Da uns nichts anderes gesagt wird, gehen wir davon aus, dass die Blöcke relativ zur Oberfläche ruhen, und so finden wir die Richtung der auf sie wirkenden Nettokraft (vor der Reibung), indem wir einfach zwei angewandte Kraftvektoren addieren:

Σ F = F 1 + F 2 = 1 N [Links] + 8 N [Rechts] = 7 N [Rechts]

Vorausgesetzt, wir kennen jetzt die Richtung der Nettokraft, die auf die Blöcke vor der Schwerkraft wirkt [Rechts] , können wir sagen, dass die Richtung der Reibungskräfte sind [Links] .

Die Größe der Reibungskräfte hast du bei deinem Versuch bereits berechnet, jetzt können wir noch die Richtung hinzufügen:

F 1 = 2 N [Links]
F 2 = 6 N [Links]

Und jetzt, um die Spannung zu berechnen, nehmen Sie die Größe der Differenz zwischen den Nettokräften auf die beiden Blöcke:

T = | Σ F 2 Σ F 1 | = | ( F 2 + F 2 ) ( F 1 + F 1 ) |
T = | 2 N [Rechts] 3 N [Links] | = 5 N


Ich glaube, ich habe (indirekt) alle Ihre Fragen hier beantwortet, aber Sie können gerne fragen, wenn ich es nicht getan habe.

Machen Sie zuerst einen Trick und betrachten Sie die Bewegung des Massenmittelpunkts. In diesem Fall können Sie „innere“ Kräfte (in diesem Fall Spannung) vergessen und nur äußere Kräfte berücksichtigen. Die auf ein System ausgeübte Nettokraft ist 7 N (ohne Reibung) und maximaler Gesamtreibung ist 8 N , sodass Sie sicher sein können, dass sich das System im Ruhezustand befindet. Arbeiten Sie sich von diesem Punkt aus nach oben.

Fühlen Sie sich frei zu kommentieren, falls Sie weitere Schwierigkeiten bekommen. Ich werde meine Antwort dann erweitern.

ziemlich beeindruckender Denkprozess, muss ich sagen!