Comprensione delle forze

* Gravity (peso): Il blocco sperimenta una forza verso il basso a causa della gravità, che chiamiamo peso (mg, dove "m" è la massa e "g" è l'accelerazione dovuta alla gravità).

* Forza normale: Il piano inclinato si spinge indietro sul blocco perpendicolare alla superficie, creando una forza normale.

* Tensione: La stringa tira sul blocco, creando tensione.

Diagramma del corpo libero

Disegna uno schema corporeo libero del blocco. Questa è una rappresentazione visiva di tutte le forze che agiscono sul blocco.

* Disegna il blocco sul piano inclinato.

* Disegna una freccia che punta verso il basso dal blocco per rappresentare la forza di gravità (mg).

* Disegna una freccia perpendicolare al piano inclinato, puntato lontano dal blocco, per rappresentare la forza normale (N).

* Disegna una freccia parallela al piano inclinato, puntando verso l'alto, per rappresentare la forza di tensione (T).

Forze di risoluzione

Poiché il blocco è immobile (in equilibrio), le forze devono bilanciarsi. Dobbiamo risolvere le forze in componenti paralleli e perpendicolari al piano inclinato:

* parallelo al piano inclinato:

* La gravità ha un componente parallelo al piano:mg * sin (theta), dove theta è l'angolo dell'inclinazione.

* La tensione agisce direttamente in questa direzione.

* Perpendicolare al piano inclinato:

* La gravità ha un componente perpendicolare al piano:mg * cos (theta).

* La forza normale bilancia questo componente.

Applicazione delle leggi di Newton

* La prima legge di Newton: Un oggetto a riposo rimarrà a riposo a meno che non sia stato agito da una forza netta. Poiché il blocco è immobile, la forza netta che agisce su entrambe le direzioni (parallela e perpendicolare al piano) deve essere zero.

* parallelo al piano: Le forze sono tensioni (t) verso l'alto e la componente della gravità verso il basso (mg * sin (theta)). Poiché questi devono bilanciare:

* T =mg * sin (theta)

Conclusione

L'entità della tensione nella stringa è uguale al componente del peso del blocco che si comporta parallelamente al piano inclinato. Questo può essere calcolato come:

t =mg * sin (theta)

Dove:

* T è la tensione nella stringa

* m è la massa del blocco

* G è l'accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s²)

* theta è l'angolo dell'inclinazione