1。関係する力を理解する:
* マグの重量: マグカップの質量は200g(0.2 kg)であるため、その重量(重力による力)は次のとおりです。
*重量(w)=質量(m) *重力による加速(g)=0.2 kg * 9.8 m/s²=1.96 n
* 摩擦力: テーブルクロスは、マグカップに0.10 Nの摩擦力を発揮します。
* ネットフォース: マグカップに作用する正味の力は、重量と摩擦力の違いです。摩擦は動きに反対するため、重量からそれを減算します。
* Net Force(f_net)=weight(w) - 摩擦力(f)=1.96 n -0.10 n =1.86 n
2。加速度を計算します:
* ニュートンの第二法則: ニュートンの第二法則は、オブジェクトに作用する正味の力は、その質量倍その加速に等しいと述べています。
* f_net =m * a
* 加速の解決: 方程式を再配置して加速を見つけることができます。
* a =f_net / m =1.86 n / 0.2 kg =9.3 m /s²
3。状況の分析:
*マグカップは、正味の力により上方に加速します。 9.3 m/s²の加速は、実際には重力による加速よりも大きい(9.8 m/s²)!これは、マグカップがすぐに落ちないことを意味し、テーブルクロスはそれを上に引っ張ります。
重要な注意: これは、テーブルクロスがマグカップの初期重力を克服するのに十分な速さで引っ張られると仮定します。 実際には、この効果を達成するために、テーブルクロスを非常に迅速に引く必要がある可能性があります。
次のような、このシナリオの他の側面を探りたい場合はお知らせください。
* この加速を達成するために、テーブルクロスを引っ張る必要がありますか?
* マグカップがテーブルを離れるのにどれくらい時間がかかりますか?
* テーブルクロスが加速の代わりに一定の速度で引っ張られた場合はどうなりますか?