Dane:
α = 60°
μ = 0,3
m = 50 kg
Niech oś x układu współrzędnych będzie zwrócona pionowo do góry, a oś y – poziomo w prawo.
Przyjmijmy, że pchamy skrzynię w prawo.
Aby skrzynia poruszała się ruchem jednostajnym, z pierwszej zasady dynamiki, siła tarcia, siła ciężkości, siła reakcji podłoża i siła, z jaką pchamy skrzynię, muszą się równoważyć.
Rozpiszmy siłę, z jaką pchamy skrzynię, na składowe:
Oś x:
Oś y:
więc:
Podstawiając drugą równość do pierwszej:
Co daje:
Odpowiedź: Aby skrzynia poruszała się ruchem jednostajnym, należy pchać ją z siłą 613 N.
Przypomnij sobie pierwszą zasadę dynamiki – skrzynia będzie poruszać się ruchem jednostajnym, gdy wszystkie działające na nią siły (siła, z jaką ją pchamy, siła ciężkości, siła reakcji podłoża i siła tarcia) równoważą się. Aby móc opisać to równościami, rozpisz siłę, z jaką pchamy ładunek, 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.