1。システムと力を定義します
* システム: 箱
* 力:
* 適用力(f): 120 n、水平
* 重力(mg): 垂直方向に下向きに作用します
* 通常の力(n): 傾斜に対して垂直な作動は、傾斜に垂直な重力の成分のバランスをとります。
* 傾斜に平行な重力の成分(mgsinθ): このコンポーネントは、適用された力に反対するように機能します。
2。自由なボディ図
自由なボディ図を描いて、箱に作用する力を視覚化します。
3。力を解決
* 重力を解決:
*傾斜に平行な重力の成分はmgsinθです。
*傾斜に垂直な重力の成分はmgcosθです。
* 適用された力を解決:
*傾斜に平行に適用された力の成分はfcosθです。
*傾斜に垂直な印加力の成分はfsinθです。
4。ニュートンの第二法則を適用します
* ニュートンの第二法則(傾斜に沿って): σf=ma
* 傾斜に沿った正味の力: fcosθ -mgsinθ=ma
5。加速度を解決
*与えられた値を代用してください:120 n * cos(34°) - (7 kg * 9.8 m/s² * sin(34°))=(7 kg) * a
*加速度(a)を計算します。
6。運動学を使用して、最終速度を見つけます
* 運動学方程式: v²=u² + 2as
* 初期速度(u): 0 m/s(休息から始まる)
* 距離: 15 m
* 加速(a): これをステップ5で計算しました。
* 最終速度(v)を解く。
回答を計算しましょう:
* 加速:
* 120 n * cos(34°) - (7 kg * 9.8 m/s² * sin(34°))=(7 kg) * a
*A≈2.95m/s²
* 最終速度:
*v²=0² + 2 * 2.95 m/s² * 15 m
*V≈9.49m/s
したがって、傾斜を15メートル上に押した後のボックスの最終速度は約9.49 m/sです。