Jäällä liukuva kiekko

Jääkiekko liukuu tasaista jäätä pitkin.

Kiekkoon vaikuttavat paino [[$(G)$]], pinnan tukivoima [[$(N)$]], sekä liukukitka [[$(F_\mu)$]]. Kiekko on kiihtyvässä (hidastuvassa) liikkeessä. Kiihtyvyyden ja kokonaisvoiman suunta on liikkeen suuntaa vastaan.

Piirretään kiekon voimakuvio. Merkitään voimakuvion yhteyteen myös nopeus- ja kiihtyvyysvektorit. Valitaan positiivinen [[$x$]]-suunta kiihtyvyyden suuntaiseksi. Positiivinen [[$y$]]-suunta on ylöspäin.


Dynamiikan peruslain mukaan kiihtyvässä liikkeessä pätee [[$ \Sigma \bar{F}=m\bar{a}$]].

Kiekkoon vaikuttavien voimien summa
[[$ \quad \bar{N}+\bar{G} +{\bar{F}}_{\mu} =m\bar{a} $]]

Vektorimuotoinen liikeyhtälö voidaan jakaa [[$x$]]- ja [[$y$]]-suuntaisiin skalaariyhtälöihin. [[$x$]]-suunnassa vaikuttaa kitkavoima, [[$y$]]-suunnassa tukivoima ja paino. Koska kiekko ei liiku pystysuunnassa, on kiihtyvyys [[$y$]]-suunnassa nolla.

[[$x$]]-suunta:
[[$F_{\mu} =ma $]]

[[$y$]]-suunta:
[[$N-G=0$]]

Painolla ja kitkalla on määritelmät taulukkokirjassa.

Painon määritelmä
[[$\quad G=mg$]]

Kitkan määritelmä
[[$\quad F_\mu=\mu N$]]

Kitkan määritelmä yhdistää vaaka- ja pystysuuntaisen osan toisiinsa.