የኒውተን የሕግ ፎርሙላ

የኒውተን ህጎች ምሳሌዎች እና ቀመሮች

የኒውተን የመጀመሪያ ህግ

1. አንድ ሰው በተከታታይ ወደ ላይ በሚንቀሳቀስ ሊፍት ውስጥ ነው። ሰውየው 800 N ይመዝናል። በድንገት ሊፍቱን የሚጎትተው የብረት ገመድ ተሰበረ፣ ይህም ሊፍቱን እንዲወድቅ አደረገው። መደበኛ ኃይል ከአሳንሰሩ ወለል ጀምሮ እስከ የብረት ገመዱ ከመበላሸቱ በፊት እና በኋላ ድረስ ያለው ሰው…

1. 800 N እና 0
2. 800 N እና 800 N
3. 1600 N እና 0
4. 1600 N እና 800 N

ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
ክብደት (w) = 800 ኒውተን
ጥያቄ፡ የብረት ገመዱ ከመሰባበሩ በፊት እና በኋላ ወዲያውኑ በሰውየው ላይ የሚሠራው መደበኛ ኃይል (N)
መልስ፡
የብረት ገመዱ ከመስበሩ ጥቂት ደቂቃዎች በፊት
ሰውየው በአሳንሰሩ ወለል ላይ ሲቆም የስበት ኃይል በሰውየው ላይ ይሠራል እና የኃይሉ አቅጣጫ ወደ ታች ነው (ከታች ያለውን ምስል ይመልከቱ)። ሰውየው በአሳንሰሩ ውስጥ የማይንቀሳቀስ ስለሆነ የሰውየውን ክብደት የሚመጣጠን መደበኛ ኃይል መኖር አለበት፣ ይህ ኃይል ወደ ላይ አቅጣጫ ያለው እና ከስበት ኃይል ጋር ተመሳሳይ መጠን ያለው። ወለሉ በሰውየው ላይ የሚፈጥረው መደበኛ ኃይል እና ይህ ኃይል በሰውየው ላይ ይሠራል።
ሰውየው በአሳንሰሩ ውስጥ የማይንቀሳቀስ ስለሆነ እና ሊፍቱ ደግሞ በቋሚ ፍጥነት (ፍጥነት የሌለው) ስለሚንቀሳቀስ፣ በሰውየው ላይ የሚፈጽመው ውጤት ያለው ኃይል ዜሮ ነው።
∑F = 0
N – w = 0
N = w
N = 800 ኒውተን

የብረት ገመዱ ከተሰበረ በኋላ
የብረት ገመዱ ከተሰበረ በኋላ፣ ሊፍቱና ሰውየው በነፃነት አንድ ላይ ይወድቃሉ፣ እዚያም የአሳንሰሩና የሰውየው የነፃ ውድቀት ፍጥነት መጠንና አቅጣጫ በምድር ላይ ባለው የስበት ኃይል ምክንያት ከሚፈጠረው ፍጥነት ጋር እኩል ይሆናሉ። ሊፍቱና ሰውየው በነፃነት አንድ ላይ ይወድቃሉ፣ ስለዚህ የአሳንሰሩ ወለል በሰውየው ላይ የሚፈጥረው መደበኛ ኃይል አይኖርም። ሰውየው እየወደቀ ነው፣ የሰውየው እግርም ሊፍቱ እየወደቀ ስለሆነ በአሳንሰሩ ወለል ላይ መጫን አይችልም።
ትክክለኛው መልስ ሀ.

2. እያንዳንዳቸው የ F መጠን ያላቸው ሦስት ኃይሎች₁ = 22 N, F₂ = 18 N እና F₃ = 40 N በእንጨት ብሎክ ላይ ይተገበራል። የኒውተንን የመጀመሪያ ህግ የሚታዘዙት በብሎክ ላይ የሚሰሩ ኃይሎች በስዕሉ ላይ ይታያሉ...

ውይይት

የኒውተን የመጀመሪያ ህግ፡ የውጤት ኃይል (ΣF) = 0.

ኤ. ኤፍ₁ + ረ₂ - ረ₃ = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0

ቢ. ኤፍ₂ + ረ₃ - ረ₁ = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (በስተቀኝ)

ሲ. ኤፍ₂ + ረ₃ - ረ₁ = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (በስተቀኝ)

ዲ. ኤፍ₁ + ረ₃ - ረ₂ = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (በግራ በኩል)

ትክክለኛው መልስ ሀ.

የኒውተን ሁለተኛ ህግ

3.
ስዕሉን ተመልከቱ!
40 ኪ.ግ የሆነ ብሎክ በ200 N ኃይል ይጎተታል፣ በዚህም ምክንያት 3 ሜ/ሰ ፍጥነት ይጨምራል² ስለዚህ በእቃ/ብሎክ ላይ የሚከሰተው የግጭት ኃይል መጠን...

1. 15 N
2. 40 N
3. 43 N
4. 80 N

ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
ክብደት (ሜ) = 40 ኪ.ግ.
ኃይል (F) = 200 N
ማፋጠን (a) = 3 ሜ/ሰ²
ጥያቄ፡ የግጭት ኃይል መጠን (F)_g)
መልስ፡
የኒውተን ሁለተኛ ህግ ቀመር፡
∑F = ma
መግለጫ፡ ∑F = የውጤት ኃይል፣ m = ክብደት፣ a = ፍጥነት

የግጭቱ አቅጣጫ ወደ ቀኝ ሲሆን የግጭቱ አቅጣጫ ወደ ግራ ነው (የግጭቱ አቅጣጫ ከእቃው እንቅስቃሴ አቅጣጫ ተቃራኒ ነው)። ወደ ቀኝ የሚወስደው አቅጣጫ እንደ አዎንታዊ ሆኖ የተመረጠ ሲሆን ወደ ግራ የሚወስደው አቅጣጫ ደግሞ እንደ አሉታዊ ሆኖ የተመረጠ ነው።
∑F = ma
ኤፍ - ኤፍ_g = ማ
200 – ኤፍ_g = (40)(3)
200 – ኤፍ_g = 120
F_g = 200 - 120
F_g = 80 ኒውተን
ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

4. 100 ግራም ክብደት ያለው ብሎክ ኤ በብሎክ B ላይ 300 ግራም ክብደት ያለው ሲሆን ከዚያም ብሎክ B በ5 N ኃይል በአቀባዊ ወደ ላይ ይገፋል። ብሎኮች እርስ በእርሳቸው የማይንቀሳቀሱ ከሆነ፣ በብሎክ A ላይ ያለው የመደበኛው ኃይል መጠን…

1. 1 N
2. 1,25 N
3. 2 N
4. 3 N

ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
የግፊት ኃይል (F) = 5 ኒውተን
የብሎክ A ክብደት (ሜ)_A) = 100 ግራም = 0,1 ኪ.ግ
የብሎክ B ክብደት (ሜ)_B) = 300 ግራም = 0,3 ኪ.ግ
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²
የብሎክ A ክብደት (w)_A) = (0,1 ኪ.ግ)(10 ሜ/ሰ²) = 1 ኪ.ግ ሜ/ሰ² = 1 ኒውተን
የብሎክ B ክብደት (w)_B) = (0,3 ኪ.ግ)(10 ሜ/ሰ²) = 3 ኪ.ግ ሜ/ሰ² = 3 ኒውተን

ጥያቄ፡ በብሎክ ሀ ላይ በብሎክ B መደበኛ ኃይል
መልስ፡
ከታች ባለው ስእል እንደሚታየው በሁለቱም ብሎኮች ላይ የሚሰሩ በርካታ ኃይሎች አሉ።
F = የግፊት ኃይል (በብሎክ B ላይ የሚሰራ)
w_A = የብሎክ A የስበት ኃይል (በብሎክ A ላይ የሚሰራ)
w_B = የብሎክ B ክብደት (በብሎክ B ላይ የሚሰራ)
N_A = በብሎክ A ላይ በብሎክ B የሚለካ መደበኛ ኃይል (በብሎክ A ላይ የሚሰራ)
N_A' = በብሎክ A በብሎክ B ላይ መደበኛ ኃይል (በብሎክ B ላይ የሚሰራ)

ሁለቱንም ብሎኮች እንደ አንድ ስርዓት ያስቡባቸው፡
የኒውተንን ሁለተኛ ህግ በሁለቱም ብሎኮች ላይ ይተግብሩ፡
∑F = ma
ኤፍ - ወ_A - ወ_B + N_A - ኤን_A' = (ሜ_A + ሜ_B) ሀ
N_A እና ኤን_A' ተመሳሳይ መጠን ያለው ነገር ግን ተቃራኒ አቅጣጫ ያለው የድርጊት-ምላሽ ኃይል ነው፣ ስለዚህ ከእኩልታው ይወገዳል።
ኤፍ - ወ_A - ወ_B = (ሜ_A + ሜ_B) ሀ
5 – 1 – 3 = (0,1 + 0,3) a
5 – 4 = (0,4) a
1 = (0,4) ሀ
a = 1/0,4
a = 2,5 ሜ/ሰ²
በሁለቱም ብሎኮች ላይ ቀጥ ብሎ የሚንቀሳቀስ የ5 ኒውተን ኃይል (F) መኖሩ ሁለቱም ብሎኮች በ2,5 ሜ/ሰ ፍጥነት በአቀባዊ ወደ ላይ እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል።².

ብሎክ ሀን ተመልከት፡
የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ለመዝጋት A ን ተግብር፡
∑F = ma
N_A - ወ_A = ሜ_A a
N_A – 1 = (0,1)(2,5)
N_A - 1 = 0,25
N_A = 1 + 0,25
N_A = 1,25 ኒውተን
በብሎክ A ላይ ያለው የብሎክ B መደበኛ ኃይል 1,25 ኒውተን ነው።
ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

የኒውተን ሶስተኛ ህግ

5. ለሚከተለው መግለጫ ትኩረት ይስጡ!

(1) አውቶቡሱ ያለማቋረጥ ሲንቀሳቀስ በድንገት ፍሬን ሲያቆም ተሳፋሪዎች ወደፊት ተገፉ።

(2) ካርቶኑ በፍጥነት ሲጎተት በካርቶን ላይ ያሉት የመጻሕፍት ክምር አይወድቅም።

(3) የስኬትቦርድ ጨዋታ ሲጫወቱ፣ ነፃው እግር መሬቱን ወደ ኋላ ሲገፋ፣ የስኬትቦርድ ሰሌዳው ወደፊት ይንሸራተታል።

(4) የጀልባው መቅዘፊያ ወደ ኋላ ይገፋል፣ ጀልባው ወደፊት ይንቀሳቀሳል።

ከላይ ከኒውተን ሶስተኛ ህግ ጋር የሚስማማው መግለጫ...

ሀ. (1) እና (2)

ለ. (1) እና (3)

ሐ. (2) እና (3)

መ. (3) እና (4)

ውይይት

(1) የኒውተን የመጀመሪያ ህግ

(2) የኒውተን የመጀመሪያ ህግ

(3) የኒውተን ሶስተኛ ህግ

(4) የኒውተን ሶስተኛ ህግ

ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

የጥያቄ ምንጭ፡

የጁኒየር ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት/የእስልምና ጁኒየር ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት የሳይንስ ብሔራዊ የፈተና ጥያቄዎች

የጁኒየር ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት የፊዚክስ ኦኤስኤን ጥያቄዎች