የተዘበራረቀ አውሮፕላን ጥያቄዎች ምሳሌ

9 የዘፈቀደ አውሮፕላን ጥያቄዎች ምሳሌዎች

ትምህርቱን አጥኑ የኒውተን ህጎች , መደበኛ ኃይል አቢዳን የግጭት ኃይል በዚህ ጉዳይ ላይ የተደረገውን ውይይት በተሻለ ለመረዳት።

1. በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው 5 ኪሎ ግራም የሚመዝን ክብደት ያለው ብሎክ ለስላሳ በሆነ ጠፍጣፋ ላይ ይለቀቃል! (g = 10 ms) ^-2 እና ቲጂ 37 ^o = 3/4)። የብሎኩ ማፋጠን…

ሀ. 4,5 ሚ.ሰ.^-2

ቢ. 6,0 ሚሴ^-2

ሲ. 7,5 ሚሴ^-2

ዲ. 8,0 ሚሴ^-2

ኢ. 10,0 ሚሴ^-2

ውይይት

እንደሚታወቀው፡-

ሜትር = 5 ኪ.ግ፣ ግራም = 10 ሜትር/ሰ²

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 ነው_x. ዘንበል ያለው ፕላን ለስላሳ ስለሆነ ምንም ግጭት የለም።

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

w_x = (50)(3/5)

w_x = 30 ኒውተን

የብሎኩ ማጣደፍ (a) ምንድን ነው?

Σኤፍ = ማ

w_x = ማ

30 = (5) ሀ

a = 30/5

a = 6 ሜ/ሰ²

ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

2. 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 :

የማይንቀሳቀስ የግጭት ኮፊሸንት (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።

3. ለበሚከተለው ምስል ላይ 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

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

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

4. 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

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

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፡

Σረ = 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/ሰ²

ትክክለኛው መልስ ኢ ነው።

5.
ምስሉን ተመልከቱ! አንድ ብሎክ መጀመሪያ ላይ እረፍት ላይ ነው፣ ከዚያም በ ወደ ላይ የሚወጣ ኃይል F ከዘንበል ያለ ፕላን ጋር ትይዩየብሎኩ 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 ፕላን ጋር ትይዩ ነው። የብሎኩ ክብደት 2 ኪ.ግ፣ የስታቲክ ግጭት ኮፊሸንት = 0,3 እና አንግል = 45^oብሎኩ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀስ፣ የF ኃይል… g = 10 ሜ/ሰ መሆን አለበት²

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 የስታቲክ ግጭት ኮፊሸንት 0,2√3 እና ግ ከሆነ = 10 ሚሰ^-2ከዚያም ዕቃውን 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