Facteurs affectant la force:
* masse de l'objet: Plus l'objet est lourd, plus vous avez besoin de la force pour le déplacer.
* Coefficient de frottement: Le frottement entre l'objet et la surface inclinée résiste au mouvement. Un coefficient de frottement plus élevé nécessite plus de force.
* si l'objet se déplace à une vitesse constante ou accélère: Si vous voulez que l'objet se déplace à une vitesse constante, la force que vous appliquez doit être égale aux forces s'opposant à son mouvement. Si vous voulez qu'il accélère, vous aurez besoin de plus de force.
Comment calculer la force:
1. Diagramme du corps libre: Dessinez un diagramme corporel libre de l'objet sur la pente. Cela montrera toutes les forces agissant dessus.
2. Forces:
* poids (mg): Cette force agit verticalement vers le bas.
* Force normale (n): Cette force agit perpendiculairement à la surface inclinée.
* force de frottement (f): Cette force agit parallèle à la surface inclinée, mouvement opposé.
* Force appliquée (f): Il s'agit de la force que vous appliquez pour pousser l'objet sur la pente.
3. Résoudre les forces: Résolvez la force de poids en composants parallèles et perpendiculaires à l'inclinaison.
* Composant parallèle à incliner: mg sin (15 °)
* Composant perpendiculaire à incliner: mg cos (15 °)
4. Équations:
* pour une vitesse constante: F =mg sin (15 °) + f
* pour l'accélération: F =ma + mg sin (15 °) + f
* Friction: f =μN (où μ est le coefficient de frottement)
Pour obtenir une réponse numérique, vous avez besoin:
* masse (m) de l'objet
* coefficient de frottement (μ) entre l'objet et l'incline
* Accélération souhaitée (a), le cas échéant
Exemple:
Disons que vous avez un objet de 10 kg sur une pente à 15 degrés avec un coefficient de frottement de 0,2. Vous voulez le pousser sur la pente à une vitesse constante.
* poids: mg =(10 kg) (9,8 m / s²) =98 n
* Force normale: N =mg cos (15 °) =98 n * cos (15 °) ≈ 94,6 n
* Friction: f =μn =0,2 * 94,6 n ≈ 18,9 n
* Force nécessaire: F =mg sin (15 °) + f =98 n * sin (15 °) + 18,9 n ≈ 42,3 n
Par conséquent, vous avez besoin d'une force d'environ 42,3 N pour pousser l'objet sur la pente à une vitesse constante.
