Como calcular a tensão na corda de um esquiador

Pendure um dois kg ( £ 4,4 ) levar o peso de uma corda , e ele vai exercer uma força sobre a corda igual ao produto da massa do peso e da aceleração da gravidade ( F = mg ) . A relação entre um esquiador e um cabo de reboque é semelhante , mas, neste caso , um físico vai dividir a força exercida sobre o cabo de reboque pelo esquiador em uma força perpendicular ao declive do esquiador está ascendendo ---- normal ---- força e uma força paralela à inclinação do esquiador está ascendendo . Embora pareça complicado, a matemática do cálculo é not.Things Você vai precisar de
Pencil
Paper Fotografia calculadora científica
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Escrever a inclinação em graus da pista de esqui que você deseja analisar . De acordo com a Universidade de Purdue Ski e Snowboard clube, pistas de esqui mais populares oferecem pistas de iniciante com uma inclinação de 10 a 25 graus. Por exemplo, escrever " 13 graus ".
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Escrever a massa do esquiador em quilogramas. É necessário o uso de quilogramas de modo que sua resposta será em Newtons , os alunos da unidade e cientistas mais freqüentemente usam na medição de força. Por exemplo, escrever " 37 kg ".
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Encontre o produto da massa do esquiador, a aceleração da gravidade em metros por segundo ao quadrado e co-seno da inclinação da pista de esqui usando uma calculadora científica . O botão cossenos em uma calculadora científica é normalmente rotulado como " COS ". A aceleração da gravidade é tipicamente 9,80 metros por segundo quadrado . Por exemplo, 37 x 9,80 x cos ( 13 ) = 329,04 . Esta é a força para baixo ou normal , em newtons , exercida sobre o esquiador.
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Encontre o produto de sua resposta e o coeficiente de atrito cinético entre skis do esquiador e da superfície da neve . De acordo com Clifford V. Johnson, um coeficiente de atrito cinético útil para esquis encerado na neve é de 0,05 . Você deve utilizar um coeficiente de atrito cinético e não estático , pois o esquiador está em movimento. Por exemplo, 329,04 x 0,05 = 16,452 . A força de atrito sobre o esquiador é 16,452 Newtons .
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Encontre o produto da massa do esquiador, a aceleração da gravidade e do seno da inclinação da pista de esqui usando sua calculadora. O botão seno em uma calculadora é normalmente rotulado como " pecado". Por exemplo , 37 x 9,80 x sin ( 13 ) = 152,352 . A força exercida pela massa paralela do esquiador para a inclinação é 152,352 Newtons .
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Encontre a soma de sua resposta ea força de atrito exercida sobre o esquiador. Por exemplo, 152,352 + 16,452 = 168,80 . A tensão na corda do esquiador é de aproximadamente 168,8 newtons.