Comprendre les forces

* Gravité (poids): Le bloc éprouve une force vers le bas due à la gravité, que nous appelons son poids (mg, où «m» est la masse et «g» est l'accélération due à la gravité).

* Force normale: Le plan incliné repousse le bloc perpendiculaire à la surface, créant une force normale.

* Tension: La chaîne tire sur le bloc, créant une tension.

Diagramme du corps libre

Dessinez un diagramme corporel libre du bloc. Il s'agit d'une représentation visuelle de toutes les forces agissant sur le bloc.

* Dessinez le bloc sur le plan incliné.

* Dessinez une flèche pointant directement du bloc pour représenter la force de gravité (mg).

* Dessinez une flèche perpendiculaire au plan incliné, pointant loin du bloc, pour représenter la force normale (n).

* Dessinez une flèche parallèle au plan incliné, pointant vers le haut, pour représenter la force de tension (T).

Résolution des forces

Étant donné que le bloc est immobile (en équilibre), les forces doivent équilibrer. Nous devons résoudre les forces en composants parallèles et perpendiculaires au plan incliné:

* parallèle au plan incliné:

* La gravité a une composante parallèle au plan:mg * sin (thêta), où le thêta est l'angle de la pente.

* La tension agit directement dans ce sens.

* perpendiculaire au plan incliné:

* La gravité a un composant perpendiculaire au plan:mg * cos (thêta).

* La force normale équilibre cette composante.

Appliquer les lois de Newton

* Première loi de Newton: Un objet au repos restera au repos, sauf s'il est donné par une force nette. Étant donné que le bloc est immobile, la force nette agissant dessus dans les deux directions (parallèle et perpendiculaire au plan) doit être nulle.

* parallèle au plan: Les forces sont la tension (t) vers le haut et la composante de la gravité vers le bas (mg * sin (thêta)). Puisque ceux-ci doivent équilibrer:

* T =mg * sin (thêta)

Conclusion

L'amplitude de la tension dans la chaîne est égale au composant du poids du bloc qui agit parallèle au plan incliné. Cela peut être calculé comme:

t =mg * sin (theta)

Où:

* T est la tension dans la chaîne

* m est la masse du bloc

* g est l'accélération due à la gravité (environ 9,8 m / s²)

* Theta est l'angle de l'inclinaison