የተዘበራረቀ አውሮፕላን ጥያቄዎች ምሳሌ

9 የዘፈቀደ አውሮፕላን ጥያቄዎች ምሳሌዎች

የዚህን ጥያቄ ውይይት በተሻለ ለመረዳት የኒውተንን ህጎች ፣ መደበኛ ኃይል እና የግጭት ኃይልን በተመለከተ ያለውን ጽሑፍ ያጠኑ ።

1. በስዕሉ ላይ እንደሚታየው 5 ኪ.ግ ክብደት ያለው ብሎክ ለስላሳ በሆነ ጠፍጣፋ ላይ ይለቀቃል! (g = 10 ms ⁻² እና tg 37 ^o = 3/4)። የብሎኩ ፍጥነት...

ሀ. 4,5 ሚ.ሰ.^-2

ቢ. 6,0 ሚሴ ⁻²

ሲ. 7,5 ሚሴ ⁻²

መ. 8,0 ሚሴ ⁻²

ኢ. 10,0 ሚሴ ⁻²

ውይይት

እንደሚታወቀው፡-

ሜትር = 5 ኪ.ግ፣ ግራም = 10 ሜትር/ሰ ²

w = mg = (5)(10) = 50 N

የታችኛው ክፍል ርዝመት = 4

የአቀባዊ ጎን ርዝመት = 3

የታችኛው ጎን = 4 እና ቀጥ ያለ ጎን = 3 ስለሆነ ሃይፖቴኑስ = 5። የፓይታጎሪያን ቀመር በመጠቀም ማረጋገጥ ይችላሉ።

ጥያቄ፡ የብሎክ ማፋጠን (ሀ)?

መልስ፡

ብሎኩ እንዲንቀሳቀስ የሚያደርገው ኃይል w _x ነው ። የተዘነበለው ፕላን ለስላሳ ስለሆነ ምንም ግጭት የለም።

w_x = ወ ኃጢአት θ = (w)(አቀባዊ ጎን / ሃይፖቴኑስ)

ወ _x = (50)(3/5)

w _x = 30 ኒውተን

የብሎኩ ማጣደፍ (a) ምንድን ነው?

Σ ኤፍ = ማ

ወ _x = ማ

30 = (5) ሀ

a = 30/5

a = 6 ሜ/ሰ ²

ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

2. ስዕሉን ተመልከቱ! አንድ ብሎክ መጀመሪያ ላይ እረፍት ላይ ነው፣ ከዚያም ወደላይ ባለው ኃይል F ወደላይ ከተዘነበለው አውሮፕላን ጋር ትይዩ። የብሎኩ ክብደት 8 ኪ.ግ ነው፣ የግጭት ኮፊሸንት µ _s = 0,5 እና θ = 45 ^o ። ብሎኩ በትክክል ወደላይ እንዲንቀሳቀስ፣ F ኃይል መሆን አለበት…

ኤ. 40 ኤን

ቢ. 60 N

ሐ. 60√2 N

መ. 80 N

ኢ. 80√2 N

ውይይት

እንደሚታወቀው ፡-

የማይንቀሳቀስ የግጭት ኮፊሸንት (µ _s ) = 0,5

አንግል (θ) = 45 ^o

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ ²

የብሎክ ክብደት (ሜ) = 8 ኪሎግራም

የብሎክ ክብደት (w) = mg = (8 ኪ.ግ)(10 ሜ/ሰ ² ) = 80 ኪ.ግ ሜ/ሰ ² = 80 ኒውተን

ጥያቄ ፡- ብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ የF ኃይል መጠን

መልስ​

እገዳው F ≥ w _x + fs ከሆነ ወደ ላይ ይወጣል _።

የስበት ኃይል አካል ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ትይዩ ነው :

w _x = w sin θ = (80) (ኃጢአት 45) = (80) (0,5√2) = 40√2

የስበት ኃይል ክፍል ወደ ዝንባሌው ጠፍጣፋ ቀጥ ያለ :

w _y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80) (0,5√2) = 40√2

መደበኛ ኃይል :

N = wy ₌ 40√2

የማይንቀሳቀስ የግጭት ኃይል :

f _s = µ _s N = (0,5) (40√2) = 20√2

የ F ኃይል መጠን ብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ :

ረ ≥ ወ _x + ረ _s

F ≥ 40√2 + 20√2

ረ ≥ 60√2 ኒውተን

ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

3. በሚከተለው ምስል ላይ እንደሚታየው 8 ኪ.ግ ክብደት ያለው ብሎክ በሻካራ አቅጣጫ ባለው ጠፍጣፋ ላይ ይቀመጣል። ብሎኩ ወደ ታች እንዳይንሸራተት ለመከላከል የሚያስፈልገው ዝቅተኛው ውጫዊ ኃይል… (sin 37 ^o = 0,6፣ cos 37 ^o = 0,8፣ g = 10 ms ^-2 ፣ µ _k = 0,1)

ኤ. 6,4 ኤን

ቢ. 4,6 N

ሲ. 48,5 N

መ. 54,4 N

ኢ. 68,8 ኤን

ውይይት

እንደሚታወቀው ፡-

የብሎክ ክብደት (ሜ) = 8 ኪ.ግ.

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ ²

የብሎክ ክብደት (w) = mg = (8)(10) = 80 ኒውተን

ኃጢአት 37 ^o = 0,6

ኮስ 37 ^o = 0,8

የኪነቲክ ግጭት ኮፊሸንት (µk ₎ = 0,1

N = wy ₌ w cos 37 ^o = (80)(0,8) = 64 ኒውተን

ጥያቄ ፡ ብሎኩ ወደ ታች እንዳይንሸራተት ብሎኩን ለመደገፍ የሚያስፈልገው ዝቅተኛው የውጭ ኃይል (F)።

ጃዋር :

ረ = ወ _x ከሆነ ብሎኩ ወደ ታች አይንሸራተትም

የስበት ኃይል አካል ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ትይዩ ነው :

w _x = w sin θ = (80) (ኃጢአት 37) = (80) (0,6) = 48

f _k = µ _k N = (0,1) (64) = 6,4

ብሎኩ ወደ ታች እንዳይንሸራተት ዝቅተኛው ኃይል F :

ረ + ረ _ኪ – ወ _x = 0

ረ = ወ _x – ረ _k = 48 – 6,4 = 41,6 ኒውተን

4. 5,0 ኪ.ግ ክብደት ያለው ነገር በገመድ ወደ ላይ በገመድ ወደ ላይ የሚጎተት ሲሆን ይህም በ71 N (g = 10 ms ^-2 ፣ sin 37 ^o = 0,6፣ cos 37 ^o = 0,8) ኃይል ነው። በእቃው እና በአውሮፕላኑ መካከል ያለው የግጭት ኮፊሸንት 0,4 ከሆነ፣ በእቃው የሚፈጠረው ፍጥነት…

ሀ. 0,5 ሚ.ሰ.^-2

ቢ. 2 ሚሴ ^-2

ሲ. 2,5 ሚሰ ^-2

መ. 3 ሚሴ ^-2

ኢ. 5 ሚሴ ^-2

ውይይት

እንደሚታወቀው ፡-

የነገሩ ክብደት (ሜ) = 5 ኪ.ግ

4. የ2012/2013 የSMA ፊዚክስ ብሔራዊ የፈተና ጥያቄዎች SA 67 ቁጥር 5

5,0 ኪ.ግ የሆነ ነገር በገመድ ወደ ላይ በገመድ ወደ ላይ በ71 N (g = 10 ms ^-2 ፣ sin 37 ^o = 0,6፣ cos 37 ^o = 0,8) ኃይል ይጎተታል። በእቃው እና በአውሮፕላኑ መካከል ያለው የግጭት ኮፊሸንት 0,4 ከሆነ፣ በእቃው የሚፈጠረው ፍጥነት…

ሀ. 0,5 ሚሴ ^-2

ቢ. 2 ሚሴ ^-2

ሲ. 2,5 ሚሰ ^-2

መ. 3 ሚሴ ^-2

ኢ. 5 ሚሴ ^-2

ውይይት

እንደሚታወቀው ፡-

የነገሩ ክብደት (ሜ) = 5 ኪ.ግ

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ ²

የነገር ክብደት (w) = mg = (5)(10) = 50 ኒውተን

ፎርስ ኤፍ = 71 ኒውተን

ኃጢአት 37 ^o = 0,6

ኮስ 37 ^o = 0,8

የግጭት ኮፊሸንት = 0,4

ጥያቄ ፡ የነገር ማፋጠን (ሀ)

መልስ​

የውጤት ኃይል

በመጀመሪያ በእቃው ላይ የሚሠራውን ውጤት የሚያስገኝ ኃይል አስሉ።

የስበት ኃይል ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ትይዩ የሆነ አካል

w _x = w sin θ = (50) (ኃጢአት 37) = (50) (0,6) = 30

የስበት ኃይል ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ቀጥ ያለ ክፍል

w _y = w cos θ = (50) (cos 37) = (50) (0,8) = 40

መደበኛ ቅጥ :

N = wy ₌ 40

የኪነቲክ ግጭት ኃይል

f _k = µ _k N = (0,4)(40) = 16

በተዘነበለ አውሮፕላን ላይ የሚሠራ ውጤት ያለው ኃይል፡

∑ ረ = ረ – ወ _x – ረ _k = 71 – 30 – 16 = 25 ኒውተን

የአንድ ነገር ማጣደፍ

የአንድ ነገር ፍጥነት የሚሰላው የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ቀመር በመጠቀም ነው፡

a = ∑F / m = 25/5 = 5 ሜትር/ሰ ²

ትክክለኛው መልስ ኢ ነው።

5.
ምስሉን ተመልከቱ! አንድ ብሎክ መጀመሪያ ላይ እረፍት ላይ ነው፣ ከዚያም ወደ ላይ የሚጎተተው ኃይል F ከዘንበል ያለ አውሮፕላን ጋር ትይዩ ነው። የብሎኩ ክብደት 8 ኪ.ግ ነው፣ የግጭት ኮፊሸንት µ ነው።_s = 0,5 እና θ = 45^oብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ፣ የF ኃይል መሆን አለበት…

ኤ. 40 ኤን
ቢ. 60 N
ሐ. 60√2 N
መ. 80 N
ኢ. 80√2 N

ውይይት
የሚታወቅ ነው :
ኮፊሸንት የማይንቀሳቀስ ግጭት (µ)_s) = 0,5
አንግል (θ) = 45^o
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²
የብሎክ ክብደት (ሜ) = 8 ኪሎግራም
የብሎክ ክብደት (w) = mg = (8 ኪ.ግ)(10 ሜ/ሰ²) = 80 ኪ.ግ ሜ/ሰ² = 80 ኒውተን
ተጠይቋል : የ F ኃይል መጠን ብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ
ጃዋር :

የቀኝ እገዳ ወደ ላይ የሚሄድ ከሆነ F ≥ w_x + f_s.
የስበት ኃይል አካል ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ትይዩ ነው :
w_x = w sin θ = (80) (ኃጢአት 45) = (80) (0,5√2) = 40√2
የስበት ኃይል ክፍል ወደ ዝንባሌው ጠፍጣፋ ቀጥ ያለ :
w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80) (0,5√2) = 40√2
መደበኛ ኃይል :
N = w_y = 40√2
የማይንቀሳቀስ የግጭት ኃይል :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
የ F ኃይል መጠን ብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20√2
F ≥ 60√2 ኒውተን
ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

6.
ከታች ባለው ስእል እንደሚታየው 8 ኪሎ ግራም የሚመዝን ብሎክ በሻካራ አቅጣጫ ላይ ይቀመጣል። ብሎኩ ወደ ታች እንዳይንሸራተት የሚያስፈልገው ዝቅተኛው ውጫዊ ኃይል… (ኃጢአት 37)^o = 0,6፣ ኮስ 37^o = 0,8፣ ግ = 10 ሚሴ^-2, µ_k = 0,1)

ኤ. 6,4 ኤን
ቢ. 4,6 N
ሲ. 48,5 N
መ. 54,4 N
ኢ. 68,8 ኤን

ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የብሎክ ክብደት (ሜ) = 8 ኪ.ግ.
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²
የብሎክ ክብደት (w) = mg = (8)(10) = 80 ኒውተን
ሲን 37^o = 0,6
ኮስ 37^o = 0,8
የኪነቲክ ግጭት ኮፊሸንት (µ)_k) = 0,1
ተጠይቋል : ብሎኩ ወደ ታች እንዳይንሸራተት ብሎኩን የሚይዘው ዝቅተኛው የውጭ ኃይል (F)
ጃዋር :
ብሎኩ ወደ ታች የማይንሸራተት ከሆነ ረ = ወ_x
የስበት ኃይል አካል ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ትይዩ ነው :
w_x = w sin θ = (80) (ኃጢአት 37) = (80) (0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
ብሎኩ ወደ ታች እንዳይንሸራተት ዝቅተኛው ኃይል F :
ኤፍ + ኤፍ_k - ወ_x = 0
ረ = ወ_x - ረ_k = 48 – 6,4 = 41,6 ኒውተን

7.
5,0 ኪ.ግ ክብደት ያለው ነገር በገመድ ወደ ላይ የሚጎተተው በ71 N (ግ = 10 ሜ/ሰ) ኃይል ነው።^-2, ኃጢአት 37^o = 0,6፣ ኮስ 37^o = 0,8)። በነገሩ እና በአውሮፕላኑ መካከል ያለው የግጭት ኮፊሸንት 0,4 ከሆነ፣ በነገሩ የሚፈጠረው ማጣደፍ…
ሀ. 0,5 ሚ.ሰ.^-2
ቢ. 2 ሚሴ^-2
ሲ. 2,5 ሚሴ^-2
ዲ. 3 ሚሴ^-2
ኢ. 5 ሚሴ^-2
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የነገሩ ክብደት (ሜ) = 5 ኪ.ግ
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²
የነገር ክብደት (w) = mg = (5)(10) = 50 ኒውተን
ፎርስ ኤፍ = 71 ኒውተን
ሲን 37^o = 0,6
ኮስ 37^o = 0,8
የግጭት ኮፊሸንት = 0,4
ተጠይቋል የነገር ማጣደፍ (ሀ)
ጃዋር :
የውጤት ኃይል
በመጀመሪያ በእቃው ላይ የሚሠራውን ውጤት የሚያስገኝ ኃይል አስሉ።
የስበት ኃይል አካል ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ትይዩ ነው :
w_x = w sin θ = (50) (ኃጢአት 37) = (50) (0,6) = 30
የስበት ኃይል ክፍል ወደ ዝንባሌው ጠፍጣፋ ቀጥ ያለ :
w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50) (0,8) = 40
መደበኛ ኃይል :
N = w_y = 40
የኪነቲክ ግጭት ኃይል :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
በተዘነበለ አውሮፕላን ላይ የሚሠራ ውጤት ያለው ኃይል፡
∑F = F – w_x - ረ_k = 71 – 30 – 16 = 25 ኒውተን
የአንድ ነገር ማጣደፍ
የአንድ ነገር ፍጥነት የሚሰላው የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ቀመር በመጠቀም ነው፡
a = ∑F / m = 25/5 = 5 ሜትር/ሰ²
ትክክለኛው መልስ ኢ ነው።

8. ስዕሉን ተመልከቱ! አንድ ብሎክ መጀመሪያ ላይ እረፍት ላይ ነው፣ ከዚያም ወደላይ ባለው ኃይል F ወደላይ ከተዘነበለው አውሮፕላን ጋር ትይዩ ነው። የብሎኩ ክብደት 2 ኪ.ግ፣ የማይንቀሳቀስ ግጭት ኮፊሸንት = 0,3 እና አንግል = 45 ^o ነው። ብሎኩ በትክክል ወደላይ እንዲንቀሳቀስ፣ F ኃይል መሆን አለበት… g = 10 m/s ²

ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
ሜትር = 2 ኪ.ግ፣ ግራም = 10 ሜትር/ሰ², = 45^o, μ_s = 0,3
ጥያቄ፡- ብሎኩ በትክክል ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ፣ የኤፍ ኃይሉ ምን ያህል ትልቅ ነው?
መልስ፡

መረጃ፡ F = የመሸከም ኃይል፣ w = የስበት ኃይል፣ w_x = የብሎኩ ክብደት ከዘንበል ያለው ፕላን ወለል ጋር ትይዩ የሆነ አካል፣ w_y = የብሎኩ ክብደት ከዘንበል ያለው ጠፍጣፋ ወለል ጋር እኩል የሆነ አካል፣ N = መደበኛ ኃይል፣ f_s = የማይንቀሳቀስ የግጭት ኃይል።

በጥያቄው ውስጥ፣ የማይንቀሳቀስ ግጭት ቅንጅት ይታወቃል፣ ይህ ማለት የዘነበው አውሮፕላን ወለል ሻካራ ነው ማለት ነው፣ ስለዚህም የብሎኩን እንቅስቃሴ የሚገታ የግጭት ኃይል አለ።
ብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ፣ የ F ​​ኃይል ከ w ጋር እኩል መሆን አለበት።_x + ረ_sኤፍ ከ w ሲበልጥ እቃው ወደ ላይ ይንቀሳቀሳል_x + ረ_s.

w = mg = (2)(10) = 20 ኒውተን
w_x = w ኃጢአት 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 ኒውተን
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 ኒውተን
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 ኒውተን

ስለዚህ ብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ፡
ረ = ወ_x + ረ_s = 10√2 + 3√2= 13√2 ኒውተን
ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

9. ከታች ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው 2 ኪ.ግ ክብደት ያለው ነገር በተዘነበለ ፕላን ላይ ይቀመጣል። በብሎክ እና በተዘነበለው ፕላን መካከል ያለው የማይንቀሳቀስ ግጭት ኮፊሸንት 0,2√3 እና g = 10 ms ^–2 ከሆነ ፣ እቃውን የሚያንቀሳቅሰው ውጤት ያለው ኃይል…

ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
ሜትር = 2 ኪ.ግ፣ ግራም = 10 ሜትር/ሰ², = 30^o, μ_s = 0,2√3
ተጠየቀ፡- አንድን ነገር የሚያንቀሳቅሰው የውጤት ኃይል?

መልስ፡

ግጭት ሁልጊዜ የአንድን ነገር እንቅስቃሴ ይከለክላል፣ ስለዚህ የግጭት ኃይል አቅጣጫ ከነገሩ እንቅስቃሴ አቅጣጫ ተቃራኒ ሆኖ ይታያል። ዕቃው ወደ ታች እየተንቀሳቀሰ እንደሆነ ይገመታል፣ ስለዚህ የግጭት ኃይል ወደ ላይ ሆኖ ይታያል። ዕቃው ወደ ላይ የሚጎትተው ኃይል ስለሌለ ወደ ታች እየተንቀሳቀሰ እንደሆነ ይገመታል።
w = mg = (2)(10) = 20 ኒውተን
w_x = w ኃጢአት 30^o = (20)(½) = 10 ኒውተን
w_y = w cos 30^o = (20)( ½ √3) = 10√3 ኒውተን
N = w_y = 10√3 ኒውተን
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 ኒውተን
አንድን ነገር የሚያንቀሳቅሰው ውጤት ያለው ኃይል፡
ረ = ወ_x - ረ_s = 10 – 6 = 4 ኒውተን
w_x ከ f ይበልጣል_s ስለዚህ እቃው ወደ ታች ይንቀሳቀሳል፣ ወደ w አቅጣጫ_x.
ትክክለኛው መልስ ሀ.

የጥያቄ ምንጭ፡

ለከፍተኛ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት/ለሙያ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት የብሔራዊ የፊዚክስ ፈተና ጥያቄዎች