Dane:
α = 45°
μ = 0,08
m = 32 kg
Niech oś x układu współrzędnych będzie zwrócona pionowo do góry, a oś y – poziomo w prawo.
Przyjmijmy, że ciągniemy sanki w lewo.
Aby sanki poruszały się ruchem jednostajnym, z pierwszej zasady dynamiki, siła tarcia, siła ciężkości, siła reakcji podłoża i siła, z jaką ciągniemy sanki, muszą się równoważyć.
Rozpiszmy siłę, z jaką ciągniemy sanki na składowe:
Oś x:
Oś y:
więc:
Podstawiając drugą równość do pierwszej:
Co daje:
Odpowiedź: Aby sanki poruszały się ruchem jednostajnym, należy ciągnąć je z siłą 32,9 N.
Przypomnij sobie pierwszą zasadę dynamiki – sanki będą poruszać się ruchem jednostajnym, gdy wszystkie działające na nie siły (siła, z jaką je ciągniemy, siła ciężkości, siła reakcji podłoża i siła tarcia) równoważą się. Aby móc opisać to równościami, rozpisz siłę, z jaką ciągniemy sanki, na składowe (wykorzystaj zależności trygonometryczne). Zarówno wzdłuż osi x, jak i y, suma sił (zwróć uwagę na zwroty wektorów i ustalony zwrot osi układu współrzędnych) musi wynosić zero. Z drugiej równości wyznacz siłę reakcji podłoża i wstaw ją do pierwszego wyrażenia (siła tarcia to iloczyn siły reakcji podłoża i współczynnika tarcia). Wyznacz i wylicz wartość szukanej siły F.