'n Elektriese motor trek 'n 20 kg-kraat vanuit rus by punt A teen 'n skuinvlak op deur middel van 'n ligte onbreekbare tou - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2023 - Paper 1

Om die finale snelheid ($v_f$) by punt C te bereken, kan ons die volgende energievergelyking gebruik:

$ext{Totaal arbeid} = ext{verandering in kinetiese energie}$

Die netto arbeid wat op die kruk gedoen word is die totale krag minder die wrywingskrag:

$W = F imes d imes ext{cos}( heta)$ $W = (96,8 ext{ N} - 13,5 ext{ N}) imes 15,6 ext{ m}$ $W = 83,3 ext{ N} imes 15,6 ext{ m} = 1300,68 ext{ J}$

Die verandering in kinetiese energie is gegee deur: rac{1}{2} m v_f^2 - 0 = 1300,68 J

Waar:

• $m = 20 ext{ kg}$
• $v_f = ?$

Dus, 1300,68 = rac{1}{2} imes 20 imes v_f^2 v_f^2 = rac{1300,68 imes 2}{20} = 130.068 $v_f = ext{sqrt}(130.068) = 11,4 ext{ m/s}$

Die gemiddelde dwing ($F_{avg}$) kan bereken word deur die arbeid (wat ons voorheen bereken het) oor die afstand te deel:

F_{avg} = rac{W}{d}

F_{avg} = rac{1300,68 ext{ J}}{15,6 ext{ m}} = 83,3 ext{ N}

Dus is die minimum gemiddelde dwing wat die motor verbruik om die kruk te trek 83,3 N.

Die kragdiagram moet die volgende insluit:

• Normaal newton krag ($N$) wat na bo wys.
• Gewigs krag ($W = mg$) wat na onder wys.
• Wryvings krag ($f_k$) wat teen die beweging rigting beweeg.
• Toegevoerde krag ($F_{applied}$) wat parallel aan die skuinvlak wys.

Die struktuur moet duidelik die rigtings van al die kragte en hul grootte aandui.

Die grafiek moet 'n aanvang van 0 m/s (by punt A) toon, wat linear toeneem tot 11,4 m/s (by punt C) oor die afstand. Dit moet 'n regte lyn wees, wat die konstantheid van die versnelling dui. Ondersteunende notas kan die verandering in snelheid en tyd insluit.