Klada na klancu

Animacija kaže klado na klancu brez trenja. Nastaviš lahko maso klade (100 g < m < 500 g) in kot klanca (10° <  α < 45° ) ter opazuješ vpliv teh sprememb na gibanje klade.


Kot
Masa
Prikaži diagram sil in rezultatnto silo.

Položaj je podan v metrih, čas v sekundah. Najprej moramo poudariti, da je pri primerni izbiri koordinat, čeprav je to dvodimenzionalni problem, gibanje klade enodimenzionalno. Ker je gibanje klade po klančini navzdol, lahko v tej smeri postavimo os x koordinatnega sistema. S tem dosežemo dve stvari: rezultanta sil (in zato pospešek) je sedaj na osi x in ni potrebno razstavljanje normalne sile. Odkljukaj kvadratek opazuj diagram sil za klado in rezultanto sil, ki deluje na klado.

Kakšna sila določa pospešek klade? To je del težnostne sile, ki kaže vzdolž naklona (mg sin α). Pravimo ji tudi dinamična sila. Zato mora biti druga komponenta gravitacijske sile (mg cos α) enaka normalni sili, saj klada ne odleti s klanca. Pospešek klade po klancu je g sin α.

Spremeni maso klade. Kako se bo ob spremembi mase spremenil pospešek klade?

Spremeni naklon klanca. Kako vpliva naklon klanca na pospešek klade? Pri animaciji smo omejeni na 10°< α < 45°. Ali lahko napoveš bodisi iz formule ali z animacijo, kaj se zgodi z normalno silo in pospeškom pri α = 0° in α = 90°?