Zadanie Zadanie 4.3.9: Ruch przyspieszony modułu transportowego ciągniętego liną odciążającą
- Punkty
- 3 pkt
- Dział
- Ruch i siły · Siła tarcia
- Trudność
- Poziom trudności: łatwe
Na poziomym torze montażowym w zakładzie produkcyjnym znajduje się technologiczny moduł transportowy o masie . Do przedniego zaczepu modułu zamocowano lekką linkę holowniczą, za pomocą której siłownik ciągnie moduł stałą siłą skierowaną pod kątem do poziomu w górę (siła częściowo odciąża moduł od podłoża).
Współczynnik tarcia kinetycznego płóz modułu o prowadnice toru wynosi . W obliczeniach pomiń opory powietrza. Przyjmij przyspieszenie ziemskie (wykonaj obliczenia także dla ).
Polecenia:
a) Wyprowadź wzór na siłę nacisku modułu na podłoże i sprawdź, czy siła ciągu nie powoduje oderwania modułu od prowadnic.
b) Wyprowadź wzór na przyspieszenie , z jakim porusza się moduł, i oblicz jego wartość liczbową.
c) Wyjaśnij jakościowo, jak zmiana kąta (od do ) wpływa na siłę tarcia i przyspieszenie modułu.
Odpowiedź i wynik końcowy
a) (dla : ). Ponieważ (), moduł nie odrywa się od toru.
b) (dla : ).
c) Zwiększanie kąta odciąża podłoże i zmniejsza siłę tarcia kinetycznego, ale jednocześnie zmniejsza poziomą składową siły ciągnącej. Maksymalne przyspieszenie osiągane jest dla kąta spełniającego warunek .
a: a) (dla : ). Ponieważ (), moduł nie odrywa się od toru.
b: b) (dla : ).
c: c) Zwiększanie kąta odciąża podłoże i zmniejsza siłę tarcia kinetycznego, ale jednocześnie zmniejsza poziomą składową siły ciągnącej. Maksymalne przyspieszenie osiągane jest dla kąta spełniającego warunek .