everything maths and science - C2B2A

everything maths and science - C2B2A everything maths and science - C2B2A

03.05.2013 Views

1 3 van totale wrywingskrag Ff op 10 kg krat a=2m· s −2 10 kg Figuur 2.5: Kragtediagram vir 10 kg krat. Spanning T Die wrywingskrag op die 10 kg krat is een derde van die totaal, daarom: Ff = 1 3 × 450 Ff = 150N As ons Newton se tweede wet toepas: FR = ma T + Ff = (10) (2) T +(−150) = 20 T = 170 N Let op: As ons dieselfde beginsel gebruik het en dit op 15 kg krat toegepas het, sou ons berekeninge as volg wees: FR = ma Ftoegepas + T + Ff = (15) (2) 500 + T +(−300) = 30 T = −170 N Die negatiewe antwoord beteken dat die krag in die teenoorgestelde rigting as beweging is, met ander woorde na links, wat reg is. Die vraag vra egter vir die grootte van die krag en jou antwoord sal neergeskryf word as 170 N Uitgewerkte voorbeeld 12: Newton se tweede wet: ’n Man trek ’n blok VRAAG ’n Man trek ’n 20 kg blok met ’n tou wat ’n hoek van 60 ◦ met die horisontaal maak. As hy ’n krag van 150 N toepas en ’n wrywingskrag van 15 N is teenwoordig, bereken die versnelling van die blok. Hoofstuk 2. Newton se wette 89

OPLOSSING 15 N 20 kg 150 N 60 ◦ Stap 1: Teken ’n kragtediagram of ’n vryliggaamdiagram Die beweging is horisontaal en daarom sal ons net die kragte in die horisontale rigting in ag neem. Onthou dat vertikale kragte nie horisontale beweging beïnvloed nie, en andersom. Ff 15 N N 20 kg Fg Ftoegepas 60 ◦ 150 N Fx N Ff 15 N 60 ◦ Stap 2: Bereken die horisontale komponent van die toegepaste krag Fg Ftoegepas 150 N Ons moet eers ’n rigting kies wat die positiewe rigting in hierdie probleem is. Ons kies die positiewe x-rigting (na regs) om positief te wees. Die toegepaste krag werk met ’n hoek van 60 ◦ met die horisontaal. Ons kan net die kragte wat parallel met die beweging is oorweeg. Die horisontale komponent van die toegepaste krag moet bereken word voordat ons aangaan: Stap 3: Bereken die versnelling Fx = Ftoegepas cos(θ) = 150 cos(60 ◦ ) = 75 N Om die versnelling te vind, moet ons Newton se tweede wet toepas: Die versnelling is 3 m·s −2 na regs. FR = ma Fx + Ff = (20)a (75) + (−15) = (20)a a = 60 20 a =3m·s −2 90 2.3. Newton se wette

1<br />

3<br />

van totale wrywingskrag<br />

Ff op 10 kg krat<br />

a=2m· s −2<br />

10 kg<br />

Figuur 2.5: Kragtediagram vir 10 kg krat.<br />

Spanning T<br />

Die wrywingskrag op die 10 kg krat is een derde van die totaal, daarom:<br />

Ff = 1<br />

3 × 450<br />

Ff = 150N<br />

As ons Newton se tweede wet toepas:<br />

FR = ma<br />

T + Ff = (10) (2)<br />

T +(−150) = 20<br />

T = 170 N<br />

Let op: As ons dieselfde beginsel gebruik het en dit op 15 kg krat toegepas het, sou<br />

ons berekeninge as volg wees:<br />

FR = ma<br />

Ftoegepas + T + Ff = (15) (2)<br />

500 + T +(−300) = 30<br />

T = −170 N<br />

Die negatiewe antwoord beteken dat die krag in die teenoorgestelde rigting as beweging<br />

is, met <strong>and</strong>er woorde na links, wat reg is. Die vraag vra egter vir die grootte van<br />

die krag en jou antwoord sal neergeskryf word as 170 N<br />

Uitgewerkte voorbeeld 12: Newton se tweede wet: ’n Man trek ’n blok<br />

VRAAG<br />

’n Man trek ’n 20 kg blok met ’n tou wat ’n hoek van 60 ◦ met die horisontaal maak.<br />

As hy ’n krag van 150 N toepas en ’n wrywingskrag van 15 N is teenwoordig, bereken<br />

die versnelling van die blok.<br />

Hoofstuk 2. Newton se wette<br />

89

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!