Nyutonun hərəkət qanununun liftdə tətbiqi – problemlər və həllər

1. Liftdə 50 kq çəkidə olan bir insan. Cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi = 10 m/s² ^. Liftin cisimə təsir etdiyi normal qüvvəni təyin edin, əgər:

(a) lift hərəkətsiz vəziyyətdədir

(b) lift sabit sürətlə aşağıya doğru hərəkət edir

(c) lift 5/s2 ^sabit təcil ilə yuxarıya doğru sürətləndi

(d) lift sabit 5 m/s2 sürətlə aşağı doğru ^{sürətləndi}

(e) sərbəst düşmə zamanı lift

Həll

Məlumdur:

İnsanın kütləsi (m) = 50 kq

Cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə (g) = 10 m/s ²

Çəki (w) = mq = (50)(10) = 500 Nyuton

İstənilən: Normal qüvvə (N)

Həll yolu:

(a) lift hərəkətsiz vəziyyətdədir

Lift hərəkətsiz vəziyyətdədir, ona görə də sürətlənmə yoxdur (a = 0)

Müsbət istiqamətdə yuxarı istiqaməti, mənfi istiqamətdə isə aşağı istiqaməti seçirik.

Σ F = ma

N – w = 0

N = w

N = 500 Nyuton

(b) lift sabit sürətlə aşağıya doğru hərəkət edir

Sabit sürət, ona görə də təcil yoxdur (a = 0)

Müsbət istiqamətdə yuxarı istiqaməti, mənfi istiqamətdə isə aşağı istiqaməti seçirik.

Σ F = ma

N – w = 0

N = w

N = 500 Nyuton

(c) lift sabit 5 m/s2 sürətlə yuxarı doğru ^{sürətləndi}

Təcillənmənin istiqaməti yuxarıdır, ona görə də müsbət istiqaməti yuxarıya doğru seçirik.

N – w = ma

N = w + ma

N = 500 + (50)(5)

N = 500 + 250

N = 750 Nyuton

Lift hərəkətsiz və ya sabit sürətlə hərəkət edən zaman olduğundan daha çox, insan döşəmənin yuxarı qalxdığını hiss edir.

Əgər şəxs tərəzinin üzərində dayanırsa, tərəzi, tərəzinin üzərindəki şəxs tərəfindən tətbiq edilən aşağıya doğru hərəkət edən qüvvənin böyüklüyünü göstərir. Nyutonun üçüncü qanununa görə, bu, tərəzinin şəxsə tətbiq etdiyi yuxarıya doğru normal qüvvənin böyüklüyünə bərabərdir.

(d) lift sabit 5 m/s2 sürətlə aşağı doğru ^{sürətləndi}

Təcillənmə istiqaməti aşağıya doğrudur, ona görə də müsbət istiqaməti aşağıya doğru seçirik.

w – N = ma

N = w – ma

N = 500 – (50)(5)

N = 500 – 250

N = 250 Nyuton

Şəxsin çəkisi 250 N-dir, bu da faktiki çəkidən (w = 500 N) azdır.

(e) sərbəst düşmə zamanı lift

Sərbəst düşmə o deməkdir ki, liftin sürətlənməsi cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi ilə eynidir. Cazibə qüvvəsinin sürətlənməsinin böyüklüyü 9,8 m/s²-dir ^və istiqaməti Yerin mərkəzinə doğru aşağıya doğrudur. Sürət hər saniyədə zamanla xətti olaraq 9,8 m/s artır.

Təcillənmə istiqaməti aşağıya doğrudur, ona görə də müsbət istiqaməti aşağıya doğru seçirik.

w – N = ma

N = w – ma

N = 500 – (50)(10)

N = 500 – 500

N = 0

2. Lift kabelindəki gərginliyi təyin edin. Liftin kütləsi = 2000 kq.

(a) lift hərəkətsiz vəziyyətdədir

(b) lift sabit 5 m/s2 sürətlə aşağı doğru ^{sürətləndi}

(c) lift sabit 5 m/s2 sürətlə yuxarı doğru ^{sürətləndi}

(d) sərbəst düşmə zamanı lift

Cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə (g) = 10 m/s ²

Həll

Məlumdur:

Liftin kütləsi (m) = 2000 kq

Cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi (g) = 10 m/s ²

çəki (w) = mq = (2000)(10) = 20,000 Nyuton

İstənilən: Gərginlik qüvvəsi (T)

Həll yolu:

(a) lift hərəkətsiz vəziyyətdədir

lift hərəkətsiz vəziyyətdədir, ona görə də sürətlənmə yoxdur (a = 0)

Müsbət istiqamət olaraq yuxarı istiqaməti, mənfi istiqamət olaraq isə aşağı istiqaməti seçirik.

Σ F = ma

T – w = 0

T = w

T = 20,000 Nyuton

Kabeldəki gərginlik (T) = liftin çəkisi (w) = 20,000 Nyuton

(b) lift sabit 5 m/s2 sürətlə aşağı doğru ^{sürətləndi}

Təcillənmə istiqaməti aşağıya doğrudur, ona görə də müsbət istiqaməti aşağıya doğru seçirik.

w – T = ma

T = w – ma

T = 20,000 – (2000)(5)

T = 20,000 – 10,000

T = 10,000 Nyuton

c) lift sabit 5 m/s2 sürətlə yuxarı doğru ^{sürətləndi}

Təcillənmənin istiqaməti aşağıya doğrudur, ona görə də yuxarıya doğru müsbət istiqamət seçirik.

T – w = ma

T = w + ma

T = 20,000 + (2000)(5)

T = 20,000 + 10,000

T = 30,000 Nyuton

(d) sərbəst düşmə zamanı lift

Təcillənmə istiqaməti aşağıya doğrudur, ona görə də müsbət istiqaməti aşağıya doğru seçirik.

w – T = ma

T = w – ma

T = 20,000 – (2000)(10)

T = 20,000 – 20,000

T = 0

[wpdm_paket id='482']

1. Kütlə və çəki
2. Normal güc
3. Nyutonun ikinci hərəkət qanunu
4. Sürtünmə qüvvəsi
5. Sürtünmə qüvvəsi olmadan üfüqi səthdə hərəkət
6. Sürtünmə qüvvəsi ilə kobud üfüqi səthdə eyni sürətlənmə ilə iki cismin hərəkəti
7. Sürtünmə qüvvəsi olmadan maili müstəvidə hərəkət
8. Sürtünmə qüvvəsi ilə kobud maili müstəvidə hərəkət
9. Liftdə hərəkət
10. Cisimlərin hərəkəti şnurlar və kasnaklar vasitəsilə bir-birinə bağlıdır
11. Eyni sürətlənmə böyüklüyünə malik iki cisim
12. Düz əyrinin yuvarlaqlaşdırılması – dairəvi hərəkətin dinamikası
13. Dairəvi hərəkətin dinamikası – əyrinin yuvarlaqlaşdırılması
14. Üfüqi dairədə vahid hərəkət
15. Vahid dairəvi hərəkətdə mərkəzdənqaçma qüvvəsi