Cum se taie cârnații în conformitate cu legile fizicii?
Încercând să tăiem un cerc de cârnați pe masă, nu numai că apăsăm vârful cuțitului, ci îl deplasăm înainte și înapoi în direcția orizontală. De ce? Iată o modalitate de a răspunde la această întrebare.
Tăierea cârnaților în cercuri, întâlnim acțiunea a două tipuri de forțe:
· Forțele care împiedică ruperea cârnaților în părți și
· Forțele de frecare ale cârnaților pe suprafața cuțitului.
Dacă apăsăm un cârnaț cu o forță de tăiere cu un cuțit. rezultatul celor două forțe de frecare Fmp este orientat în sus și interferează în mod substanțial cu procesul de tăiere (vezi figura de mai jos).
Pentru a scăpa de forțele de frecare direcționate vertical F și pentru a facilita procesul de tăiere, este suficient să amintim un experiment cunoscut, cu un plan înclinat și o bară care se află pe el. (vezi figura de mai jos).
Este întotdeauna posibil să se găsească un astfel de unghi de înclinare al planului la care bara O va rămâne staționară. Cu toate acestea, este doar bara de tragere pentru firul albastru în direcția orizontală (G - H), și începe să alunece în jos planul înclinat (direcția O-V), cum ar fi forța de frecare la momentul respectiv a dispărut. Dacă nu mai tragem firul albastru în direcția orizontală, bara se oprește și se oprește să alunece.
Este ușor să explicăm ce se întâmplă dacă ne reamintim legea fundamentală a fricțiunii - forța de fricțiune nu poate fi mai mare decât kN. unde k este coeficientul de frecare al alunecării și N este forța de reacție a suportului. Dacă tragem bara cu firul albastru în direcția orizontală, atunci întâlnim rezistența forței maxime de frecare egală cu kN. În timp ce tragem bara în direcția orizontală, în alte direcții, forța de frecare nu poate acționa, altfel legea fundamentală a fricțiunii ar fi încălcată. Prin urmare, bara începe să alunece în jos, fără a se confrunta cu acțiunea de frecare în această direcție.
Desigur, în exemplul de mai sus, cu o bară, forța de frecare nu dispare nicăieri. Pur și simplu inversează direcția, deoarece este întotdeauna îndreptată în direcția opusă vectorului de viteză. Prin urmare, proiecția verticală a forței de frecare dintre cârnați și cuțit (vezi figura 1) va scădea cu mișcările orizontale ale cuțitului și va fi mai ușor să tăiați cârnații. Puteți numi o altă teorie „fizica cârnat“ - mici și, uneori, nu sunt vizibile cu ochiul liber bavuri pe marginea cuțit, la fel ca dinții unui ferăstrău, distruge cârnați. Încercați să demonstrați care dintre aceste două teorii este corectă.
Comentariile pot fi lăsate în cartea DE OASPEȚI.
Articole similare
-
Mișcare reactivă - aplicarea legilor dinamicii - lecții de fizică în clasa a 10-a - note de lecții -
Trimiteți-le prietenilor: