9 Voorbeelde van Hooke se Wetvrae
1. Die grafiek van die verband tussen krag (F) en die toename in lengte (x) word in die onderstaande beeld getoon. Die veerkonstante gebaseer op die grafiek is…
Bespreking
Formule Hooke se wet :
k = F / x
Inligting:
F = krag (die internasionale eenheid is Newton, afgekort N)
k = veerkonstante (die internasionale eenheid is Newton/meter, afgekort N/m)
x = toename in lengte (die internasionale eenheid is meter, afgekort m)
1. Bal A en bal B, elk met 'n massa van 200 gram, bots op 'n perfek elastiese manier. As bal A voor die botsing teen 'n spoed van 10 m/s beweeg en bal B in rus is, dan is die spoed van bal A en bal B na die botsing...
Bespreking
Is bekend :
Massa van bal A (mA) = 200 gram = 0,2 kg
Massa van bal B (mB) = 200 gram = 0,2 kg
Die spoed van bal A voor die botsing (vA) = 10 m/s
Die spoed van bal B voor die botsing (vB) = 0
1. 'n Koeël met 'n massa van 30 gram wat teen 'n spoed van 30 m/s beweeg, tref 'n houtblok met 'n massa van 1 kg wat in rus is. Bepaal die spoed van die blok as die koeël in die blok ingebed is!
Bespreking
Is bekend :
Massa van koeël (m1) = 30 gram = 0,03 kg
Massa van die blok (m2) = 1 kg
Aanvanklike snelheid van die koeël (v1) = 30 m/s
Aanvanklike snelheid van die blok (v2) = 0 (stilstaande blok)
Gevra : spoed van die koeël en blok na die botsing (v')
3 Voorbeelde van gedeeltelik elastiese botsings
1. 'n 500-gram voorwerp beweeg teen 'n spoed van 10 m/s en 'n 200-gram voorwerp beweeg teen 'n spoed van 12 m/s. Die twee voorwerpe beweeg na mekaar toe en bots. As die spoed van die 500-gram voorwerp na die botsing 6 m/s is, dan is die spoed van die 200-gram voorwerp…
Bespreking
Is bekend :
Massa van voorwerp 1 (m1) = 500 gram = 0,5 kg
Massa van voorwerp 2 (m2) = 200 gram = 0,2 kg
Aanvanklike snelheid van voorwerp 1 (v1) = -10 m/s
Aanvanklike snelheid van voorwerp 2 (v2) = 12 m/s
Finale snelheid van voorwerp 1 (v1') = 6 m/s
8 Voorbeelde van Lineêre Momentumvrae
1. 'n Voorwerp met 'n massa van 1 kg beweeg teen 'n spoed van 10 m/s. Momentum die voorwerp is…
Bespreking
Is bekend :
Massa (m) = 1 kg
Spoed (v) = 10 m/s
Gevra : lineêre momentum (p)
Jawab :
Momentumformule: p = mv
Beskrywing: p = momentum, m = massa, v = kecepatan.
Die momentum van 'n voorwerp is:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
11 Voorbeelde van Momentum- en Impulsvrae
1. 'n Bal met 'n massa van 0,2 kg word horisontaal gegooi teen 'n spoed van 10 m/s en tref 'n muur, dan bons die bal terug teen dieselfde spoed. Die verandering in die bal se momentum is...
Bespreking
16 Voorbeelde van vrae oor die wet van die behoud van meganiese energie
Die wet van behoud van meganiese energie in vryvalbeweging
1. 'n Kokosneut met 'n massa van 2 kg val vrylik vanaf 'n hoogte van 6 meter. Die kinetiese energie van die kokosneut wanneer dit die grond bereik, is… g = 10 m/s2
Bespreking
Is bekend :
Massa van klapper (m) = 2 kg
Hoogte (h) = 6 meter
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s2
Gevra kinetiese energie (EK)
2 Voorbeelde van magsvrae
Krag is die tempo waarteen werk verrig word moeite of pogings wat gedurende 'n sekere tydsinterval aangewend is.
Metametries is krag die verhouding van inspanning tot tyd.
P = W/t
Beskrywing: P = drywing (eenheid Joule/sekonde), W = arbeid (Joule) en t = tydsinterval (sekonde)
Gebaseer op hierdie vergelyking kan die gevolgtrekking gemaak word dat hoe groter die tempo waarteen werk verrig word, hoe groter die krag, omgekeerd, hoe kleiner die tempo waarteen werk verrig word, hoe kleiner die krag.
Krag is 'n skalaarhoeveelheid. Die internasionale stelsel van eenhede vir krag is die joule/sekonde. Joule/sekonde = watt (afgekort W), vernoem ter ere van James Watt.
Die Britse stelsel van krageenhede is 1 pond-voet-krag per sekonde. Hierdie eenheid is te klein vir praktiese doeleindes, daarom word 'n groter eenheid, perdekrag (afgekort pk), gebruik. 1 perdekrag = 550 pond-voet-krag per sekonde = 764 watt = ¾ kilowatt.
1. 'n Veer word 'n las van 2 kg gegee en vertikaal op 'n staander gehang. As die veer met 4 cm verleng, dan is die verandering in potensiële energie Die elastiese krag van die veer is… g = 10 m/s2
Bespreking
Is bekend :
Massa van las (m) = 2 kg
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s2
Laaggewig (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Toename in lengte van veer (x) = 4 cm = 0,04 meter
Gevra Elastiese potensiële energie van die veer
1. 'n Voorwerp met 'n massa van 1 kg val vrylik vanaf 'n hoogte van 10 meter totdat dit die grond bereik. Bepaal:
(a) Die werk wat deur die gravitasiekrag op die voorwerp verrig word
(b) Veranderinge potensiële energie swaartekrag
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s2
Bespreking
Is bekend :
Massa van voorwerp (m) = 1 kg
Hoogte (h) = 10 meter
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s2
Antwoord:
(a) Arbeid verrig deur die swaartekrag
Wanneer 'n voorwerp vrylik val, is die rigting van die voorwerp se beweging afwaarts en die rigting van die swaartekrag wat op die voorwerp inwerk (die voorwerp se gewig) is ook afwaarts. Omdat hulle in dieselfde rigting is, val die swaartekragte saam of vorm 'n hoek van 0.o met die rigting van die voorwerp se beweging. Cos 0 = 1 en elke getal vermenigvuldig met 1 is dieselfde as daardie getal, dus hoef cos 0 nie in die werkformule ingesluit te word nie.
Die werkformule is W = F s, waar W = werk, F = krag en s = verplasing. Indien dit by hierdie probleem aangepas word, verander die werkformule na W = wh = mgh, waar W = werk, w = swaartekrag, h = verandering in die hoogte van die voorwerp, m = massa van die voorwerp, g = versnelling as gevolg van swaartekrag.
Dus is die werk wat deur swaartekrag verrig word:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joule