'n Krat met massa 86 kg versnel afwaarts teen 'n helling wat 'n hoek van 25° met die horisontaal maak - NSC Physical Sciences - Question 3 - 2016 - Paper 1

Die kinetiese wrywingskrag ($F_k$) kan bereken word met die formule:

$F_k = μ_k imes F_N$

waar $F_N$ die normale krag is. In hierdie geval is die normale krag:

$F_N = m imes g imes ext{cos}(θ)$

Hier, $m = 86 ext{ kg}$, $g = 9.8 ext{ m/s}^2$, en $θ = 25°$:

= 86 imes 9.8 imes 0.9063 \ \ = 768.20 ext{ N}$$ Daarna kan ons die wrywingskrag bereken: $$F_k = 0.22 imes 768.20 ext{ N} = 168.04 ext{ N}$$

Die arbeid-energiestelling dui aan dat die netto arbeid wat aan 'n voorwerp gedoen word, gelyk is aan die verandering in die voorwerp se kinetiese energie. Dit kan in formulevorm geskryf word as:

$W_{net} = ΔKE = KE_f - KE_i$

waar $W_{net}$ die netto arbeid is, $KE_f$ die finale kinetiese energie is, en $KE_i$ die aanvanklike kinetiese energie is.

In die benodeweegrige diagram moet die volgende kragte ingesluit word:

• Die gewigkrag ($F_g$) wat afwaarts werk, gelyk aan $m imes g$.
• Die normale krag ($F_N$) wat regop teen die oppervlak werk.
• Die toegepaste krag ($F$) wat teen die helling in die opwaartse rigting werk.
• Die wrywingskrag ($F_k$) wat teen die beweging inwerk.

Om die arbeid, wat deur die netto krag gedoen word, te bereken, gebruik ons die formule:

$W = F imes d$

waar $d = 0.9 ext{ m}$. Loft ons die netto krag ($F$), wat gelyk is aan die massa maal versnelling ($F = m imes a$):

$F = 86 ext{ kg} imes 1.54 ext{ m/s}^2 = 132.64 ext{ N}$

Dan is die arbeid:

$W = 132.64 ext{ N} imes 0.9 ext{ m} = 119.376 ext{ J}$

Die verandering in kinetiese energie behoort die arbeid te wees. Dit kan ook bereken word met die kinetiese energie formules.