'n Krag F, met 'n grotte van 193,19 N, word teen 'n hoek van 20° met die horisontaal op 'n blok met 'n massa van 55 kg toegepas - NSC Technical Sciences - Question 2 - 2024 - Paper 1

Newton se Eerste Beweegswet stel dat 'n voorwerp in 'n toestand van rus of uniforme beweging sal bly, tensy dit deur 'n netto/ongemaklike krag daarin verander word. Dit beteken dat 'n voorwerp nie sal beweeg of stop behalwe as daar 'n buite krag opwerk nie.

Die netto horizontale krag ($F_{net}$) is die verskil tussen die toegepaste krag ($F_a$) en die wrywingkrag ($F_f$):

$F_{net} = F_a - F_f$

Hier, $F_f = \mu_k \cdot F_N = 0.3 \cdot F_N$. Eerstens moet die normaalkrag ($F_N$) bereken word:

$F_N = F_g = m \cdot g = 55 \, kg \cdot 9.81 \, m/s^2 = 539.55 \, N$

Dan kan die wrywingkrag bereken word:

$F_f = 0.3 \cdot 539.55 \, N = 161.87 \, N$

Sodoende is die netto krag:

$F_{net} = 193.19 \, N - 161.87 \, N = 31.32 \, N$

Die vertikale komponent van die toegepaste krag ($F_{y}$) word bereken met:

$F_{y} = F \cdot ext{sin}(20°) = 193.19 \, N \cdot ext{sin}(20°) = 66.07 \, N$

Die normaalkrag ($F_N$) is gelyk aan die gewig en die vertikale komponent van die toegepaste krag:

$F_N = F_g - F_y = 539.55 \, N - 66.07 \, N = 473.48 \, N$

Die wrywingkrag ($F_f$) word bereken as:

$F_f = \mu_k \cdot F_N = 0.3 \cdot 473.48 \, N = 142.04 \, N$

Die grootte van die normaalkrag is nie net gelyk aan die gewig nie omdat daar 'n toegepaste krag is wat 'n vertikale komponent het. Hierdie komponent verminder die effektiewe gewig van die blok op die oppervlak, wat lei tot 'n lagere normaalkrag as wat die gewig van die blok alleen sou wees.