VRAAG 2 (Begin op 'n NUWE bladsy.) 'n 5 kg-blok rus op 'n ruwe horizontale tafel en is deur middel van ʼn ligte, onelastiese tou wat om 'n ligte, wrywinglose katrol hang, aan 'n 12 kg-blok verbind - NSC Physical Sciences - Question 2 - 2017 - Paper 1

Die vrye-liggaamdiagram moet die volgende kragte insluit:

1. Gewig ($W_g$) van die blok: $W_g = m imes g = 5 ext{ kg} imes 9.8 ext{ m/s}^2 = 49 ext{ N}$, wat na onderwys gedirigeer is.
2. Normaal krag ($F_N$) wat teen die gewig inwerk, na bo.
3. Kinetiese wrywing ($F_k$) wat teen die beweging inwerk, na links.
4. 'n Geskikte komponent van die 5 N-krag wat na regs inwerk ($F_A$), wat bereken kan word as: $F_A = 5 ext{ N} imes ext{cos}(30°)$.

Die normaalwaarde kan bereken word deur die balans tussen die opwaartse en neerwaartse kragte te oorweeg:

$F_N = W_g - F_A imes ext{sin}(30°)$

Hier is die $F_N$ die normaalwaarde en kan dit bereken word as:

$F_N = 49 ext{ N} - 5 ext{ N} imes ext{sin}(30°) = 49 ext{ N} - 2.5 ext{ N} = 46.5 ext{ N}$

Die kinetiese wrywing kan bepaal word deur die volgende formule:

$F_k = \\mu_k imes F_N$

Met $\, \\mu_k = 0.2$ en die $F_N$ van 46.5 N, sal die wrywing wees:

$F_k = 0.2 imes 46.5 ext{ N} = 9.3 ext{ N}$

Die versnelling kan bereken word deur die netto krag te oorweeg:

$F_{net} = F_A - F_k$

En sodanig kan die versnelling bereken word met $T = m imes a$:

$5 ext{ N} imes ext{cos}(30°) - 9.3 ext{ N} = 5 ext{ kg} imes a$ a = rac{5 imes 5 ext{ N} - 9.3 ext{ N}}{5 ext{ kg}} = rac{25 - 9.3}{5} = 3.14 ext{ m/s}^2