Die grootte van die netto wringkrag – probleme en oplossings

1. 'n Krag P word toegepas op die een punt van 'n balk met 'n lengte van 2 m. Wat is die grootte van die wringkrag ? Die rotasie-as by punt A.

Die grootte van die netto wringkrag – probleme en oplossings 1Bekend:

Krag (F) = 10 N

Lengte van AB (r AB ) = 2 m

Krag F is loodreg op die balk.

Die hefboomarm (l ) = r AB sin 90 o = (2 m)(1) = 2 m

Gewenste: Die wringkrag om die rotasie-as

oplossing:

Die wringkrag:

τ = F l = (10 N)(2 m) = 20 N m

Die plusteken omdat die balk antikloksgewys roteer.

[irp]

2. Die lengte van 'n balk AB is 2 m en die grootte van krag F is 10 N. Wat is die grootte van die wringkrag? Die rotasie-as by punt A.

Die grootte van die netto wringkrag – probleme en oplossings 2Bekend:

Krag (F) = 10 N

Lengte van AB (r AB ) = 2 m

Die hefboomarm (l ) = r AB sin 60 o = (2 m)(0.5 √3 ) = √3 m

Gewenste: Die wringkrag om die rotasie-as

oplossing:

Die wringkrag:

τ = F l = (10 N)( √3 m) = 10 √3 N m

Die plusteken omdat die krag F veroorsaak dat die balk antikloksgewys rotasie draai.

[irp]

3. Die lengte van 'n balk is 2 m. Die grootte van F1 is 10 N en die grootte van F2 is 15 N. Bepaal die netto wringkrag om die middelpunt van die balk.

Die rotasie-as in die middelpunt van die balk.

Die grootte van die netto wringkrag – probleme en oplossings 3Bekend:

Krag 1 (F1 ) = 10 N

Die afstand tussen F1 en die middelpunt van die balk (r1 ) = 1 m

Die hefboomarm 1 (l1 ) = r1 sin 90 o = (1 m)(1) = 1 m

Krag F1 is loodreg op die balk.

Krag 2 (F2 ) = 15 N

Die afstand tussen F2 en die middelpunt van die balk (r2 ) = 1 m

Krag F2 is loodreg op die balk.

Die hefboomarm 2 (l2 ) = r1 sin 90 o = (1 m)(1) = 1 m

Gewenste: Die netto wringkrag om die rotasie-as

oplossing:

Die wringkrag 1:

τ1 = F1l1 = (10 N)( 1 m ) = 10 N m

Die plusteken omdat die krag van F1 veroorsaak dat die balk antikloksgewys rotasie draai.

Die wringkrag 2:

τ 2 = F 2 l 2 = (15 N)( 1 m) = -15 N

Die minusteken omdat die krag F2 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die netto wringkrag:

Σ τ = τ 1 – τ 2 = 10 – 15 = – 5 Nm

Die minusteken is omdat die balk kloksgewys roteer.

[irp]

4. Die lengte van balk AB is 2 m, die grootte van F1 is 10 N en die grootte van F2 is 10 N. Bepaal die netto wringkrag om die middelpunt van die balk.

Die grootte van die netto wringkrag – probleme en oplossings 4Die rotasie-as in die middelpunt van die balk.

Bekend:

Krag 1 (F1 ) = 10 Nn

Die afstand tussen F1 en die middelpunt van die balk (r1 ) = 1 m

Die hefboomarm 1 (l1 ) = r1 sin 60 o = (1 m)(0.5 √3 ) = 0.5 √3 m

Krag 2 (F2 ) = 10 N

Die afstand tussen F2 en die middelpunt van die balk (r2 ) = 1 m

Krag F2 is loodreg op die balk.

Die hefboomarm 2 (l² ) = r² sin 90 o = (1 m)(1) = 1 m

Gewenste: Die netto wringkrag om die rotasie-as

oplossing:

Die wringkrag 1:

τ 1 = F 1 l 1 = (10 N)( 0.5 √3 m) = 5 √3 = 8.7 Nm

Die plusteken omdat die krag F1 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die wringkrag 2:

τ² = F² l² = (10 N)( 1 m ) = -10 N m

Die minusteken omdat die krag F2 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die netto wringkrag:

Σ τ = τ 1 – τ 2 = 8.7 – 10 = – 1.3 N m

Die minusteken omdat die netto krag veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

[irp]

5. Die lengte van 'n balk is 10 m, die magnitude van F1 is 10 N, die magnitude van F2 is 10 N en die magnitude van F3 is 15 N. Die afstand tussen punt A en punt C is 7.5 m. Die krag F2 is in die middel van die balk geleë. Bepaal die netto wringkrag om punt C wat 2.5 m vanaf punt B geleë is.

Die rotasie-as is geleë by punt C

Die grootte van die netto wringkrag – probleme en oplossings 5Bekend:

Krag 1 (F1 ) = 10 N

Die afstand tussen F1 en punt C (r1 ) = 2.5 m

Krag F1 is loodreg op die balk.

Die hefboomarm 1 (l1 ) = r1 sin 90 o = ( 2.5 m)( 1 ) = 2.5 m

Krag 2 (F2 ) = 10 N

Die afstand tussen F2 en punt C (r2 ) = 2.5 m

Die krag F2 is loodreg op die balk.

Die hefboomarm 2(l2 ) = r2 sin 90 o = ( 2.5 m)(1) = 2.5 m

Krag 3 (F3 ) = 15 N

Die afstand tussen F3 en punt C (r3 ) = 7.5 m

Die krag F3 is loodreg op die balk.

Die hefboomarm 3 (l3 ) = r3 sin 90 o = (7.5 m)(1) = 7.5 m

Gewenste: Die netto wringkrag om die rotasie-as

oplossing:

Die wringkrag 1:

τ1 = F1l1 = (10 N) ( 2.5 m ) = 25 Nm

Die plusteken omdat die krag F1 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die wringkrag 2:

τ² = F² l² = (10 N)( 2.5 m ) = 25 Nm

Die plusteken omdat die krag F2 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die wringkrag 3:

τ³ = F³ l³ = (15 N)( 7.5 m ) = -112..5 Nm

Die minusteken omdat die krag F3 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die netto wringkrag:

Σ τ = τ 1 + τ 2 – τ 3 = 25 + 25 – 112.5 = – 62.5 Nm

Die minusteken omdat die netto krag veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

[irp]

6. Die lengte van 'n balk is 10 m, die magnitude van F1 is 10 N, die grootte van F2 is 10 N en die grootte van F3 is 10 N. Bepaal die netto wringkrag om punt A, geleë 5 m vanaf die puntDie grootte van die netto wringkrag – probleme en oplossings 6nt van toepassing van krag F1.

Die rotasie-as by punt A.

Bekend:

Krag 1 (F1 ) = 10 N

Die afstand tussen F1 en punt A (r1 ) = 5 m

Die hefboomarm 1 (l1 ) = r1 sin 60 o = (5 m)(0.5 √3 ) = 2.5 √3 m

Krag 2 (F 2 ) = 10 N

Die afstand tussen F2 en punt A (r2 ) = 0

Die krag F2 is loodreg op die balk.

Die hefboomarm 2 (l² ) = r² sin 90 o = (0)(1) = 0

Die krag 3 (F3 ) = 10 N

Die afstand tussen F3 en punt A (r3 ) = 10 m

Die hefboomarm 3 (l3 ) = r3 sin30 o = (10 m)(0.5) = 5 m

Gewenste: die netto wringkrag om die rotasie-as

oplossing:

Die wringkrag 1:

τ1 = F1l1 = ( 10 N)( 2.5 √3 m ) = 25√3 = 43.3 N m

Die plusteken omdat die krag F1 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die wringkrag 2:

τ 2 = F 2 l 2 = (10 N)(0) = 0

Die wringkrag 3:

τ3 = F3l3 = (10 N)( 5 m ) = -50 N m

Die minusteken omdat die krag F3 veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Die netto wringkrag:

Σ τ = τ 1 + τ 2 – τ 3 = 43.3 + 0 – 50 = – 6.7 N m

Die minusteken omdat die netto krag veroorsaak dat die balk kloksgewys draai.

Lees meer

Gedeeltelik onelastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings

1. 'n 500-gram voorwerp, A, wat teen 10 m/s beweeg en 'n 200-gram voorwerp, B, wat teen 12 m/s beweeg. Die voorwerpe nader mekaar en bots. As die spoed van voorwerp A na die botsing 6 m/s is, wat is die spoed van voorwerp B na die botsing?

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

Die finale snelheid van voorwerp 1 (v 1 ') = 6 m/s

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in teenoorgestelde rigtings beweeg.

Gewenste : die finale snelheid van voorwerp 2 (v 2 ')

oplossing:

m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"

(0.5)(-10) + (0.2)(12) = (0.5)(6) + (0.2)(v 2 ')

-5 + 2.4 = 3 + 0.2 v 2 '

-2.6 = 3 + 0.2 v 2 '

-2.6 – 3 = 0.2 v 2 '

-5.6 = 0.2 v 2 '

v² ' = -5.6 / 0.2

v² = -28 m/ s

Die spoed van voorwerp 2 na die botsing is 28 m/s.

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

[irp]

2. Twee voorwerpe met gelyke massa nader mekaar en bots. Die spoed van voorwerp 1 is 6 m/s en die spoed van voorwerp 2 is 8 m/s. Na die botsing beweeg voorwerp 2 links teen 'n spoed van 5 m/s. Wat is die grootte en rigting van die snelheid van voorwerp 1 na die botsing?

Weet:

Massa van voorwerp 1 (m1 ) = m

Massa van voorwerp 2 (m² ) = m

Aanvanklike spoed van voorwerp 1 (v1 ) = -6 m/s

aanvanklike spoed van voorwerp 2 (v2 ) = 8 m/s

Die finale spoed van voorwerp 2 (v² ' ) = -5 m/s

Gewenste : die grootte en rigting van voorwerp 1 na botsing

oplossing:

Formule vir die behoud van lineêre momentum :

m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"

mv 1 + m v 2 = m v 1 ' + m v 2 '

m (v 1 + v 2 ) = m (v 1 ' + v 2 ')

v1 + v2 = v1 ' + v2 '

-6 + 8 = v 1 ' – 5

2 = v 1 ' – 5

2 + 5 = v 1 '

v 1 ' = 7 m/s

Die spoed van voorwerp 1 na die botsing (v 1 ') is 3 m/s.

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

[irp]

3. 'n 1 kg-bal 1 en 'n 2 kg-bal 2 het dieselfde rigting en bots onelasties. Voor die botsing beweeg bal 1 teen 'n spoed van 10 m/s en bal 2 beweeg teen 'n spoed van 5 m/s. Die spoed van bal 2 na die botsing is 4 m/s. Bepaal die spoed van bal 1 na die botsing.

Bekend:

Massa bal 1 (m² ) = 1 kg

Massa bal 2 (m² ) = 2 kg

Die spoed van bal 1 ( v1 ) = 10 m/s

Die spoed van bal 2 (v2 ) = 5 m/s

Die finale spoed van bal 2 (v² ' ) = 4 m/s

Die plusteken van die snelheid dui aan dat die balle dieselfde rigting het.

Gewenste : die finale snelheid van bal 1 (v 1 ')

oplossing:

m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"

(1)(10) + (2)(5) = (1)(v 1 ') + (2)(4)

10 + 10 = v 1 ' + 8

20 – 8 = v 1 '

v 1 ' = 12 m/s

Die spoed van bal 1 na die botsing is 12 m/s.

[wpdm_package id = '1190 ′]

  1. Lineêre momentumprobleme en oplossings
  2. Momentum- en impulsprobleme en oplossings
  3. Volmaak elastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  4. Volmaak onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  5. Onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings

Lees meer

Onelastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings

1. 'n 30-gram koeël wat teen 30 m/s beweeg, bots met 'n 1-kg blok in rus. Bepaal die spoed van die blok as die koeël en die blok as gevolg van die botsing bymekaar sluit.

Bekend:

Massa van koeël (m1 ) = 30 gram = 0.03 kg

Massa van blok (m² ) = 1 kg

Aanvanklike spoed van koeël ( v 1 ) = 30 m/s

aanvangspoed van blok (v2 ) = 0 ( blok in rus )

Gewenste : die spoed van koeël en blok na botsing (v')

oplossing:

m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'

(0.03)(30) + (1)(0) = (0.03 + 1) v'

0.9 + 0 = 1.03 v'

0.9 = 1,03 v'

v' = 0.9 / 1,03

v' = 0.87 m/s

[irp]

2. Biljartbal A met massa 2 kg wat beweeg teen spoed v A = 6 ms −1 bots kop-aan-kop met bal B met gelyke massa. As die botsing perfek onelasties is, wat is die snelhede van die twee balle na die botsing.

Bekend:

Massa A (m A ) = 2 kg

Massa B (mB ) = 2 kg

Aanvanklike spoed van bal A (v A ) = -6 m/s

Aanvanklike spoed van bal B (v B ) = 4 m/s

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in teenoorgestelde rigtings beweeg.

Gewenste : die spoed van die twee balle na die botsing. (v')

oplossing:

m A v A + m B v B = (m A ' + m B ) v '

(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'

-12 + 8 = 4 v'

-4 = 4 v'

v' = -4 / 4

v' = -1 m/s

[irp]

3. m1 = 3 kg en m2 = 4 kg nader mekaar in teenoorgestelde rigting met 'n spoed van v1 = 10 m / s en v2 = 12 m/s. As die botsing perfek onelasties is, wat is die snelhede van die twee balle na die botsing.

Bekend:

Massa voorwerp 1 (m² ) = 3 kg

Massa voorwerp 2 (m² ) = 4 kg

Die spoed van voorwerp 1 (v1 ) = -10 m/s

Die spoed van voorwerp 2 ( v2 ) = 12 m/s

Gewenste : die spoed na botsing (v')

oplossing:

m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 ' + m 2 ) v'

(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'

-30 + 48 = 7 v'

18 = 7 v'

v' = 18 / 7

v' = 2.6 m/s

[wpdm_package id = '1157 ′]

  1. Lineêre momentumprobleme en oplossings
  2. Momentum- en impulsprobleme en oplossings
  3. Volmaak elastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  4. Volmaak onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  5. Onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings

Lees meer

Volmaak elastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings

1. 'n 200-gram bal, A, wat teen 'n spoed van 10 m/s beweeg, tref 'n 200-gram bal, B, in rus. Wat is die spoed van bal A en bal B na die botsing?

Bekend:

Massa van bal A (m A ) = 200 gram = 0.2 kg

Massa van bal B (mB ) = 200 gram = 0.2 kg

Spoed van bal A voor botsing (v A ) = 10 m/s

Spoed van bal B voor botsing (v B ) = 0

Gewenste: spoed van bal A (v A ') en spoed van bal B (v B ') na 'n botsing

oplossing:

v A ' = v B = 0

v B ' = v A = 10 m/s

[irp]

2. Twee voorwerpe met gelyke massa nader mekaar, bots en bons dan af. Die spoed van massa A voor die botsing is 8 m/s en die spoed van massa B voor die botsing is 12 m/s. Wat is die grootte en rigting van die snelheid van massa A en massa B na die botsing!

Bekend:

Massa A (m A ) = m

Massa B (m B ) = m

Spoed van massa A voor botsing (v A ) = -8 m/s

Spoed van massa B voor botsing (vB ) = 12 m/s

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

Gewenste: die grootte en rigting van die snelheid van massa A (v A ') en massa B (v B ') na 'n botsing

oplossing:

In 'n perfek elastiese botsing, as die voorwerpe van gelyke massa is, dan is die spoed van A na die botsing (v A ') = die spoed van B voor die botsing (v B ) en die spoed van B na die botsing (v B ') = die spoed van A voor die botsing (v A ).

As A voor die botsing regs beweeg en B links beweeg, dan beweeg A na die botsing links en B regs.

Die voorwerpe het gelyke massa en die botsing is perfek elasties, so beide voorwerpe het spoed uitgeruil.

v A ' = -v B = -12 m/s

v B ' = v A = 8 m/s

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

[irp]

3. 'n 2 kg-voorwerp, A, wat teen 'n spoed van 10 m/s beweeg, tref 'n 4 kg-bal, B, wat teen 'n spoed van 20 m/s beweeg. As die botsing perfek elasties is, wat is die spoed van voorwerp A en voorwerp B na die botsing?

Bekend:

Massa A (m A ) = 2 kg

Massa B (mB ) = 4 kg

Spoed van voorwerp A voor botsing (v A ) = 10 m/s

Spoed van voorwerp B voor botsing (vB ) = 20 m/s

Gewenste : die spoed van voorwerp A (v A ') en die spoed van voorwerp B (v B ') na botsing

Oplossing :

In ' n perfek elastiese botsing , as die voorwerpe gelyke massa het en mekaar nader, word die spoed van die voorwerp na die botsing bereken met behulp van hierdie formule:

Volmaak elastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings 1

Spoed van voorwerp A na botsing:

Volmaak elastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings 2

[irp]

4. 'n 100-gram wat teen 20 m/s beweeg, tref 'n muur tydens 'n perfek elastiese botsing. Wat is die grootte en rigting van die voorwerp se snelheid na die botsing?

Bekend:

Massa (m² /m² ) = 100 gram = 0.1 kg

Massa van muur (mB ) = oneindigheid

Die spoed van massa voor botsing (v A ) = 20 m/s

Die spoed van massa na botsing (vB ) = 0

Gewenste : die grootte en rigting van snelheid na botsing

oplossing:

As vB = 0, mA baie klein en m2 baie groot is, dan is vA ' = -vA en v2 ' = 0.

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

5. Twee balle, A met 'n massa van 2 kg en bal B met 'n massa van 5 kg, voor en na die botsing word in die figuur hieronder getoon. As die botsing perfek elasties is, wat is die spoed van bal A voor die botsing?

Bekend:

Massa van bal 'n (mA) = 2 kgVolmaak elastiese botsing – probleme en oplossings 1

Massa van bal B (mB ) = 5 kg

Spoed van bal B voor botsing (v B ) = 2 m/s

Spoed van bal A na botsing (v A ') = 5 m/s

Spoed van bal B na botsing (v B ') = 4 m/s

Beide balle beweeg na regs, so hul spoed is positief geteken.

Gewenste: Spoed van bal A voor botsing (v A )

oplossing:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

2(v A ) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(vA ) + 10 = 10 + 20

2(vA ) + 10 = 30

2(v A ) = 30 – 10

2(v A ) = 20

v A = 20/2

v A = 10 m/s

[irp]

6. Voorwerpe A en B beweeg langs die horisontale vlak, soos in die figuur hieronder getoon. As die botsing perfek elasties is en die spoed van voorwerp B na die botsing 15 m/s³ is , wat is die spoed van voorwerp A na die botsing?

Bekend:

Massa van voorwerp 'n (mA) = 5 kgVolmaak elastiese botsing – probleme en oplossings 2

Massa van voorwerp B (mB ) = 2 kg

Spoed van voorwerp A voor botsing (v A ) = 12 m/s

Spoed van voorwerp B voor botsing (vB ) = 10 m/s

Spoed van voorwerp B na botsing (v B ') = 15 m/s

Beide voorwerpe, voor en na die botsing, beweeg na regs sodat hul snelheid positief geteken is.

Gewenste: Spoed van voorwerp A na botsing (v A ')

oplossing:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

(5)(12) + (2)(10) = (5)v A ' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v A ' + 30

80 = (5)v A ' + 30

80 – 30 = (5)v A '

50 = (5)v A '

v A ' = 50/5

v A ' = 10 m/s

[wpdm_package id = '1156 ′]

  1. Lineêre momentumprobleme en oplossings
  2. Momentum- en impulsprobleme en oplossings
  3. Volmaak elastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  4. Volmaak onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  5. Onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings

Lees meer

Momentum en impuls – probleme en oplossings

1. 'n Klein bal word horisontaal gegooi met 'n konstante spoed van 10 m/s. Die bal tref die muur en weerkaats met dieselfde spoed. Wat is die verandering in lineêre momentum van die bal?

Bekend:

Massa (m) = 0.2 kg

Aanvanklike spoed (v o ) = -10 m/s

Eindspoed (vt ) = 10 m/s

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in teenoorgestelde rigtings beweeg.

Gewenste : die verandering in lineêre momentum (Δp)

oplossing:

Formule van die verandering in lineêre momentum :

Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )

Die verandering in lineêre momentum:

Δp = 0.2 (10 – (-10)) = 0.2 (10 + 10)

Δp = 0.2 (20)

Δp = 4 kg m/s

[irp]

2. 'n Bal van 10 gram val vrylik van 'n hoogte af, tref die vloer teen 15 m/s en weerkaats dan opwaarts teen 10 m/s. Bepaal die impuls!

Bekend:

Massa (m) = 10 gram = 0.01 kg

Aanvanklike snelheid (v o ) = -15 m/s

Eindsnelheid (vt ) = 10 m/s

Gesoek: Impuls (I)

oplossing:

Die impuls (I) is gelyk aan die verandering in momentum (Δp)

I = mv t – mv o = m (v t – v o )

Impuls:

Ek = 0.01 (10 – (-15)) = 0.01 (10 + 15)

Ek = 0.01 (25)

Ek = 0.25 kg m/s

[irp]

3. 'n Bal van 200 gram is horisontaal gegooi teen 'n spoed van 4 m/s, en toe is die bal in dieselfde rigting geslaan. Die duur van die bal in kontak met die kolf is 2 myl sekondes en die balspoed nadat dit die kolf verlaat het, is 12 m/s. Die grootte van die krag wat deur die kolwer op die bal uitgeoefen word , is …

Bekend:

Massa (m) = 200 gram = 0.2 kg

Aanvanklike snelheid (v o ) = 4 m/s

Eindsnelheid (vt ) = 12 m/s

Tydsinterval (t) = 2 millisekondes = (2/1000) sekondes = 0.002 sekondes

Gewenste : Die grootte van die krag (F)

oplossing:

Formule van impuls:

Ek = Ft

Formule van die verandering in momentum:

mv t – mv o = m (v t – v o )

Die impuls (I) is gelyk aan die verandering in momentum (Δp)

Ek = Δp

F(t) = m(v( t) – v( o )

F (0.002) = (0.2)(12 – 4)

F (0.002) = (0.2)(8)

F (0.002) = 1.6

F = 1.6 / 0.002

F = 800 Newton

[wpdm_package id = '1155 ′]

  1. Lineêre momentumprobleme en oplossings
  2. Momentum- en impulsprobleme en oplossings
  3. Volmaak elastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  4. Volmaak onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  5. Onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings

Lees meer

Lineêre momentum – probleme en oplossings

1. 'n Voorwerp beweeg teen 'n konstante spoed van 10 m/s. Bereken die lineêre momentum van die voorwerp.

Bekend :

Massa (m) = 1 kg

Snelheid (v) = 10 m/s

Gewenste: lineêre momentum (p)

oplossing:

Formule van die lineêre momentum:

p = mv

p = lineêre momentum, m = massa, v = snelheid

Die lineêre momentum:

p = mv = (1)(10) = 10 kg m/ s²

[irp]

2. 'n 2 kg-blok en 'n 4 kg-blok beweeg teen 'n konstante 20 m/s. Wat is die lineêre momentum van die blokke?

Bekend:

Massa van blok A (m²A ) = 2 kg

Massa van blok B (mB ) = 4 kg

Snelheid van blok A (v A ) = 20 m/s

Snelheid van blok B (vB ) = 20 m/s

Gewenste: Lineêre momentum van blok A (p A ) en lineêre momentum van blok B (p B )

oplossing:

Lineêre momentum van blok A :

p A = m A v A = (2)(20) = 40 kg m/s

Lineêre momentum van blok B :

p B = m B v B = (4)(20) = 80 kg m/s

[irp]

3. 'n 2 kg-blok beweeg teen 'n konstante 2 m/s en 'n 2 kg-blok beweeg teen 'n konstante 4 m/s. Bepaal die lineêre momentum van die blokke.

Bekend:

Massa van blok A (m²A ) = 2 kg

Massa van blok B (mB ) = 2 kg

Snelheid van blok A (v A ) = 2 m/s

Snelheid van blok B (vB ) = 4 m/s

Gewenste: die lineêre momentum van blokke

oplossing:

Lineêre momentum van blok A :

p A = m A v A = (2)(2) = 4 kg m/s

Lineêre momentum van blok B:

p B = m B v B = (2)(4) = 8 kg m/s

[irp]

4. 'n 5 kg voorwerp in rus. Wat is die lineêre momentum van die momentum?

Bekend:

Massa (m) = 5 kg

Voorwerp se snelheid (v) = 0

Gewenste : die lineêre momentum (p)

oplossing:

p = mv = (5)(0) = 0

[wpdm_package id = '1155 ′]

  1. Lineêre momentumprobleme en oplossings
  2. Momentum- en impulsprobleme en oplossings
  3. Volmaak elastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  4. Volmaak onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  5. Onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings

Lees meer

Krag – probleme en oplossings

Krag is die tempo waarteen werk in 'n gegewe tydperk verrig word. Wiskundig is krag die werk/tyd-verhouding.

P = W/t

Beskrywing: P = drywing (Joule/sekonde = Watt), W = arbeid (Joule), t = tydsinterval (sekonde)

Gebaseer op hierdie vergelyking kan die gevolgtrekking gemaak word dat hoe groter die werktempo, hoe groter die krag. Aan die ander kant, hoe kleiner die werktempo, hoe kleiner die krag. Werktempo verwys na die tempo waarteen werk verrig word.

[irp]

Krag is 'n skalaar. Die SI-eenheid van krag is die Joule/sekonde. Die Joule/sekonde = Watt (afgekort as W), so genoem om hulde te bring aan James Watt. Die Britse imperiale eenheid vir krag is voetpond per sekonde.

Hierdie eenheid is te klein vir praktiese doeleindes, daarom word die groter eenheid perdekrag (afgekort as pk) gebruik. Een perdekrag = 550 voetpond per sekonde = 764 Watt = ¾ kilowatt.

Die hoeveelheid werk kan ook uitgedruk word in krag x tydeenhede, byvoorbeeld kilowatt-ure of kWh. Een kWh verwys na die werk wat teen 'n konstante tempo van 1 kiloWatt vir een uur verrig word.

1. ' n Persoon van 50 kg hardloop die trappe 10 meter hoog op in 2 minute. Swaartekragversnelling (g) is 10 m/ s² . Bepaal die krag.

Bekend:

Massa (m) = 50 kg

Hoogte (h) = 10 meter

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Tydsinterval (t) = 2 minute = 2 (60) = 120 sekondes s

Gesoek : Krag (P)

oplossing:

Formule van krag:

P = W/t

P = drywing , W = arbeid , t = tyd

Formule van Werk:

W = F s = wh = mgh

W = arbeid , F = krag , w = gewig , d = verplasing , h = hoogte , m = massa, g = versnelling as gevolg van swaartekrag

W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Joule.

P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joule/sek c op d.

[irp]

2. Bereken die krag benodig van 'n persoon van 60 kg wat in 10 sekondes 'n boom van 5 meter hoog klim. Swaartekragversnelling is 10 m/ s².

Bekend:

Massa (m) = 60 kg

Hoogte (h) = 5 meter s

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Tydsinterval (t) = 10 sekondes

Gesoek : Krag

oplossing:

Werk:

W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Joule

Krag:

P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joules/sekond.

3. 'n Roterende komedie met 'n krag van 300 watt en 'n periode van 5 minute wat 5 rondtes roteer. Die energie wat dit gebruik is….

A. 15 kJ

B. 75 kJ

C. 90 kJ

D. 450 kJ

Bekend:

Krag (P) = 300 Watt = 300 Joule/sekonde

Periode (T) = 5 minute = 5 (60 sekondes) = 300 sekondes

Aantal rotasies = 5

Gesoek: Energie wat deur die roterende komedie gebruik word

oplossing:

Krag – probleme en oplossings

Die korrekte antwoord is D.

[wpdm_package id = '1190 ′]

  1. Werk is gedoen deur middel van geweld, probleme en oplossings
  2. Arbeid-kinetiese energieprobleme en oplossings
  3. Werk-meganiese energiebeginselprobleme en oplossings
  4. Probleme en oplossings vir gravitasie-potensiële energie
  5. Die potensiële energie van elastiese veerprobleme en oplossings
  6. Kragprobleme en oplossings
  7. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir vryvalbeweging
  8. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir op- en afwaartse beweging in vryvalbeweging
  9. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n geboë oppervlak
  10. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n skuins vlak
  11. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging

Lees meer

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n skuins vlak – probleme en oplossings

1. 'n Blok gly af op 'n gladde skuinsvlak sonder wrywing . Wat is die blok se snelheid wanneer dit die grond tref? Versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/ s²

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n skuins vlak 1Bekend:

Hoogte (h) = 8 m

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Gewenste : snelheid (v)

Oplossing :

Aanvanklike meganiese energie (ME o ) = gravitasiepotensiële energie (PE)

ME o = PE = mgh = m (10)(8) = 80 m

Finale meganiese energie (MEt ) = kinetiese energie (KE)

ME t = KE = ½ mv²

Die beginsel van die behoud van meganiese energie stel dat die aanvanklike meganiese energie = die finale meganiese energie:

ME o = ME t

80 m = ½ mv²

80 = ½ teen 2

160 = v2

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

[irp]

2. 'n 1 kg-voorwerp gly 8 meter af. Bepaal die kinetiese energie nadat die voorwerp 5 meter beweeg het… Versnelling as gevolg van swaartekrag g = 10 m/ s²

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n skuins vlak 2Bekend:

Massa (m) = 0.2 kg

d = 5 meter

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Gewenste : kinetiese energie (KE)

oplossing:

sin 30 o = h / d

0.5 = u / 5

h = (0.5)(5) = 2.5 meter

Die verandering in hoogte van die voorwerp is 2.5 meter.

Die aanvanklike meganiese energie (ME o ) = die gravitasiepotensiële energie (PE)

ME o = PE = mgh = (1)(10)(2.5) = 25 Joule

Die finale meganiese energie (MEt ) = kinetiese energie (KE)

ME t = KE

Die beginsel van die behoud van meganiese energie bepaal dat die aanvanklike meganiese energie = die finale meganiese energie:

ME o = ME t

25 = KE

Kinetiese energie = 25 Joule.

[wpdm_package id = '1170 ′]

  1. Werk verrig deur kragprobleme en oplossings
  2. Arbeid-kinetiese energieprobleme en oplossings
  3. Werk-meganiese energiebeginselprobleme en oplossings
  4. Probleme en oplossings vir gravitasie-potensiële energie
  5. Die potensiële energie van elastiese veerprobleme en oplossings
  6. Kragprobleme en oplossings
  7. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir vryvalbeweging
  8. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir op- en afwaartse beweging in vryvalbeweging
  9. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n geboë oppervlak
  10. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n skuins vlak
  11. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging

Lees meer

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op kromme-oppervlaktes – probleme en oplossings

1. 'n 1 kg-blok gly af op die gladde geboë oppervlak. Bepaal die kinetiese energie en die snelheid van die blok by die laagste oppervlak. Versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/ s².

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op kromme-oppervlak 1Bekend:

Massa (m) = 1 kg

Die verandering in hoogte (h) = 5 m

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Gewenste: Kinetiese energie (KE) en die snelheid van die blok.

oplossing:

(a) Kinetiese energie

Die aanvanklike meganiese energie = gravitasiepotensiële energie

ME o = PE = mgh = (1)(10)(5) = 50 Joule

Die finale meganiese energie = kinetiese energie

ME t = KE = ½ mv t 2

Die beginsel van die behoud van meganiese energie stel dat die aanvanklike meganiese energie = die finale meganiese energie:

ME o = ME t

PE = KE

50 = KE

Kinetiese energie (KE) = 50 Joule.

(b) Blok se snelheid

Die beginsel van die behoud van meganiese energie:

Die aanvanklike meganiese energie (ME o ) = die finale meganiese energie (ME t )

Die gravitasiepotensiële energie (PE) = kinetiese energie (KE)

50 = ½ mv²

2(50) / m = v2

100 / 1 = v 2

100 = v2

v = √100

v = 10 m/s

[irp]

2. 'n 2 kg voorwerp gly sonder wrywing af. Wat is die kinetiese energie en die snelheid van die voorwerp 2 meter bo die grond? Versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/ s²

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op kromme-oppervlak 2Bekend:

Massa (m) = 2 kg

Die verandering in hoogte (h) = 10 – 2 = 8 m

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Gewenste : kinetiese energie (KE) en snelheid (v) op 2 meter bo die grond.

oplossing:

(a) Kinetiese energie op 2 meter bo die grond

Die aanvanklike meganiese energie = die gravitasiepotensiële energie

ME o = PE = mgh = (2)(10)(8) = 160 Joule

Die finale meganiese energie = kinetiese energie

ME t = KE = ½ mv t 2

Die beginsel van die behoud van meganiese energie bepaal dat die aanvanklike meganiese energie = die finale meganiese energie:

ME o = ME t

PE = KE

160 = KE

Kinetiese energie (KE) op 2 meter bo die grond is 160 Joule.

(b) Voorwerp se snelheid by die laagste oppervlak

Beginsel van behoud van meganiese energie:

Die aanvanklike meganiese energie (ME o ) = die finale meganiese energie (EM t )

Die gravitasiepotensiële energie (PE) = kinetiese energie (KE)

160 = ½ mv²

160 = ½ (2) teen 2

160 = v2

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

[wpdm_package id = '1167 ′]

  1. Werk verrig deur kragprobleme en oplossings
  2. Arbeid-kinetiese energieprobleme en oplossings
  3. Werk-meganiese energiebeginselprobleme en oplossings
  4. Probleme en oplossings vir gravitasie-potensiële energie
  5. Potensiële energie van elastiese veerprobleme en oplossings
  6. Kragprobleme en oplossings
  7. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir vryvalbeweging
  8. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir op- en afwaartse beweging in vryvalbeweging
  9. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n geboë oppervlak
  10. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op die skuinsvlak
  11. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging

Lees meer

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging – probleme en oplossings

1. 'n Geskopte sokkerbal verlaat die grond teen 'n hoek θ = 30 ° met die beginsnelheid van 10 m/s. Die bal se massa = 0.1 kg. Versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/s² . Bepaal (a) Die gravitasiepotensiële energie by die hoogste punt (b) Die hoogste punt of die maksimum hoogte

Bekend:

Massa (m) = 0.1 kg

Die aanvanklike snelheid (v o ) = 10 m/s

Hoek = 30 °

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

oplossing:

(a) Die gravitasiepotensiële energie

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging – probleme en oplossings 1

Bereken die horisontale komponent (v ox ) en die vertikale komponent (v oy ) van die beginsnelheid.

Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging – probleme en oplossings 2Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging – probleme en oplossings 2vox =vo cos θ = (10)(cos 30o) = (10)(0.5√3) = 5√3 m/s

v oy = v o sin θ = (10)(sin 30 o ) = (10)( 0.5) = 5 m/s

Die aanvanklike meganiese energie

Die aanvanklike meganiese energie (ME o ) = kinetiese energie (KE)

ME o = KE = ½ mv o 2 = ½ (0.1)(10) 2 = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Joules

Die finale meganiese energie

Kinetiese energie op die hoogste punt:

KE = ½ mv os 2 = ½ (0.1)(5√3) 2 = ½ (0.1)((25)(3)) = ½ (0.1)(75) = 3.75 Joules

Beginsel van die behoud van meganiese energie

Die aanvanklike meganiese energie (ME o ) = die finale meganiese energie (ME t )

KE = PE + KE

5 = EP + 3.75

PE = 5 – 3.75 = 1.25 Joule

Die gravitasiepotensiële energie op die hoogste punt is 1.25 Joule.

(b) Die hoogste punt of die maksimum hoogte

PE = mgh

1.25 = (0.1)(10) uur

1.25 = uur

Die maksimum hoogte is 1.25 meter.

[irp]

2. 'n Bal van 0.1 kg word horisontaal geprojekteer met 'n beginsnelheid v o = 10 m/s vanaf 'n gebou van 10 meter hoog. Die versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/s² . Bepaal die bal se kinetiese energie wanneer dit die grond tref.

Bekend:

Massa (m) = 0.1 kg

Aanvanklike snelheid (v o ) = 10 m/s

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Die verandering in hoogte (h) = 10 – 2 = 8 m

Gewenste: kinetiese energie op 2 meter bo die grond

oplossing:

Die gravitasiepotensiële energie (PE) = mgh = (0.1)(10)(10) = 10 Joule

Die aanvanklike kinetiese energie (KE) = ½ mv o 2 = ½ (0.1)(10) 2 = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Joule

Die finale kinetiese energie = die aanvanklike gravitasiepotensiële energie + die aanvanklike kinetiese energie = 10 + 5 = 15 Joule

[wpdm_package id = '1173 ′]

  1. Werk verrig deur kragprobleme en oplossings
  2. Arbeid-kinetiese energieprobleme en oplossings
  3. Werk-meganiese energiebeginselprobleme en oplossings
  4. Probleme en oplossings vir gravitasie-potensiële energie
  5. Die potensiële energie van elastiese veerprobleme en oplossings
  6. Kragprobleme en oplossings
  7. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir vryvalbeweging
  8. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir op- en afwaartse beweging in vryvalbeweging
  9. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n geboë oppervlak
  10. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n skuins vlak
  11. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging

Lees meer