Вырашаныя задачы па законах руху Ньютана – другі закон руху Ньютана
1. Аб'ект масай 1 кг рухаецца з пастаяннай хуткасцю 5 м/с² . Ацаніце суму сіл, неабходных для паскарэння аб'екта.
Вядома:
Маса (м) = 1 кг
Паскарэнне (а) = 5 м/ с²
Шукаецца : рэзультуючая сіла (∑F)
Рашэнне:
Мы выкарыстоўваем другі закон Ньютана, каб атрымаць рэзультуючую сілу.
∑ F = ма
∑ F = (1 кг)(5 м/с² ) = 5 кг м/с² = 5 ньютана
[ірп]
2. Маса аб'екта = 1 кг, рэзультуючая сіла ∑F = 2 ньютаны. Вызначце велічыню і кірунак паскарэння аб'екта….

Вядома:
Маса (м) = 1 кг
Рэзультуючая сіла (∑F) = 2 Ньютана
Шукаецца : велічыня і кірунак паскарэння (а)
Рашэнне:
a = ∑F / м
а = 2/1
a = 2 м/ с²
Кірунак паскарэння = кірунак рэзультуючай сілы (∑F)
[ірп]
3. Маса аб'екта = 2 кг, F1 = 5 ньютана, F2 = 3 ньютана. Велічыня і кірунак паскарэння…

Вядома:
Маса (м) = 2 кг
F³ = 5 Ньютана
F³ = 3 Ньютана
Шукаецца: велічыня і кірунак паскарэння (а)
Рашэнне:
чыстая сіла:
∑ F = F1 – F2 = 5 – 3 = 2 ньютана
Велічыня паскарэння:
a = ∑F / м
а = 2/2
a = 1 м/ с²
Кірунак паскарэння = кірунак рэзультуючай сілы = кірунак F1
[ірп]
4. Маса аб'екта = 2 кг, F1 = 10 ньютана, F2 = 1 ньютана. Велічыня і кірунак паскарэння…

Вядома:

Маса (м) = 2 кг
F³ = 1 Ньютана
F³ = 10 Ньютана
F1x = F1cos60o = ( 10 )(0.5) = 5 ньютана
Шукаецца : велічыня і кірунак паскарэння (а)
Рашэнне:
Чыстая сіла:
∑ F = F1x – F2 = 5 – 1 = 4 ньютаны
Велічыня паскарэння:
a = ∑F / м
а = 4/2
a = 2 м/ с²
Кірунак паскарэння = кірунак рэзультуючай сілы = кірунак F 1x
[ірп]
5. F1 = 10 ньютана, F2 = 1 ньютан, m1 = 1 кг, m2 = 2 кг. Велічыня і кірунак паскарэння…

Вядома:
Маса 1 (м 1 ) = 1 кг
Маса 2 (м 2 ) = 2 кг
F³ = 10 Ньютана
F³ = 1 Ньютана
Шукаецца : велічыня і кірунак паскарэння (а)
Рашэнне:
Чыстая сіла:
∑ F = F1 – F2 = 10 – 1 = 9 ньютана
Велічыня паскарэння:
a = ∑F / ( м1 + м2 )
а = 9 / (1 + 2)
а = 9/3
a = 3 м/ с²
Кірунак паскарэння = кірунак рэзультуючай сілы = кірунак F1
[ірп]
6.
Блок масай 40 кг рухаецца з паскарэннем 200 Н. Паскарэнне блока складае 3 м/ с² . Вызначце велічыню сілы трэння, якая ўздзейнічае на блок.
А. 15 N
B. 40 N
C. 43 N
D. 80 N
Вядома:
Маса (м) = 40 кг
Сіла (F) = 200 Н
Паскарэнне (а) = 3 м/ с²
Шукаецца: сіла трэння (F g )
Рашэнне:
Ураўненне другога закона руху Ньютана
∑ F = ма
∑ F = рэзультуючая сіла, m = маса, a = паскарэнне
Кірунак сілы F — направа, кірунак сілы трэння — налева (кірунак сілы трэння процілеглы кірунку руху аб'екта).
Выберыце направа як станоўчы сігнал, а налева як адмоўны.
∑ F = ма
F – F g = ма
200 – Fg = (40)(3)
200 – Fg = 120
Fg = 200 – 120
Fg = 80 Ньютанаў
Правільны адказ — Д.
7. Блок А масай 100 грамаў размяшчаюць над блокам В масай 300 грамаў, а затым блок В штурхаюць вертыкальна ўверх з сілай 5 Н. Вызначце нармальную сілу, якую блок В дзейнічае на блок А.
А. 1 N
B. 1.25 N
C. 2 N
D. 3 N
Вядома:
Сіла (Ф) = 5 Ньютанаў
Маса блока А (м² А ) = 100 грамаў = 0.1 кг
Маса блока B (м B ) = 300 грамаў = 0.3 кг
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/ с²
Вага блока A (w A ) = (0.1 кг)(10 м/с² ) = 1 кг м/с² = 1 Ньютан
Вага блока B (w B ) = (0.3 кг)(10 м/с² ) = 3 кг м/с² = 3 ньютаны
Шукаецца: нармальная сіла, якая ўздзейнічае ад блока B да блока A
Рашэнне:
На абодва блокі дзейнічае некалькі сіл, як паказана на малюнку.
F = сіла штуршка (дзейнічае на блок B)
w A = вага блока А (дзеянне на блок А)
w B = вага блока B (дзеянне на блок B)
N A = нармальная сіла, якая ўздзейнічае на блок A ад блока B (дзеянне на блок A)
N A ' = нармальная сіла, якая ўздзейнічае на блок A на блок B (дзеянне на блок B)
Ужыйце другі закон руху Ньютана да абодвух блокаў:
∑ F = ма
F – w A – w B + N A – N A ' = (m A + m B ) a
N A і N A ' — гэта сілы дзеяння-супрацьдзеяння, якія маюць аднолькавую велічыню, але процілеглы кірунак, таму яны выключаюцца з ураўнення.
F – w A – w B = (m A + m B ) a
5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) а
5 – 4 = (0.4) а
1 = (0.4) а
а = 1/0.4
a = 2.5 м/ с²
Ужывайце другі закон руху Ньютана да блока А:
∑ F = ма
N A – w A = m A a
Н/ Д – 1 = (0.1)(2.5)
Няма дадзеных – 1 = 0.25
НС = 1 + 0.25
NA = 1.25 ньютана
Правільны адказ — Б.
8. Аб'ект вагой 4 Н падтрымліваецца шнуром і блокам. На брусок дзейнічае сіла 2 Н, а адзін канец шнура цягнецца сілай 9 Н. Вызначце суму сіл, якая дзейнічае на аб'ект X.
А. 3 N уверх
B. 4 N уніз
C. 9 N уверх
D. 9 N уніз
Вядома:
Вага X (w X ) = 4 Ньютан
Сіла цягі (F x ) = 2 Ньютана
Сіла нацяжэння (FT ) = 9 ньютанаў
Шукаецца: Рэзультуючая сіла дзейнічае на аб'ект
Рашэнне:
Вертыкальна ўзыходныя сілы, якія дзейнічаюць на аб'ект
Сіла нацяжэння мае аднолькавую велічыню ва ўсіх частках шнура. Такім чынам, сіла нацяжэння складае 9 Н.
Вертыкальна-спускныя сілы, якія дзейнічаюць на аб'ект
На аб'ект X дзейнічаюць дзве сілы, і абедзве сілы накіраваны вертыкальна ўніз: гарызантальны кампанент вагі wx і гарызантальны кампанент сілы Fx.
Сумарная сіла, якая дзейнічае на аб'ект
F T – w X – F x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3
Рэзультуючая сіла, якая дзейнічае на аб'ект X, складае 3 ньютаны, накіраваная вертыкальна ўверх.
Правільны адказ А.
9. Аб'ект, які першапачаткова знаходзіцца ў стане спакою на гладкай гарызантальнай паверхні. На яго дзейнічае сіла 16 Н, таму ён паскараецца з хуткасцю 2 м/с² . Калі той жа аб'ект знаходзіцца ў стане спакою на шурпатай гарызантальнай паверхні, і сіла трэння, якая дзейнічае на яго, складае 2 Н, вызначце паскарэнне аб'екта, калі на яго дзейнічае такая ж сіла 16 Н.
А. 1.75 м/с 2
B. 1.50 м/с 2
C. 1.00 м/с 2
D. 0.88 м/с 2
Вядома:
Сіла (F) = 16 ньютанаў = 16 кг м/ с²
Паскарэнне (а) = 2 м/ с²
Сіла трэння ( Ffric ) = 2 Ньютаны = 2 кг м/ с²
Шукаецца: паскарэнне аб'екта?
Рашэнне:
Гладкая гарызантальная паверхня (без сілы трэння):
∑F = ма
F = ма
16 = (м)²
m = 16/2
m = 8 кг
Маса аб'екта складае 8 кілаграмаў.
Шурпатая гарызантальная паверхня (ёсць сіла трэння):
∑F = ма
F – F фрык = ма
16 – 2 = 8 а
14 = 8 а
а = 14/8
a = 1.75 м/ с²
Паскарэнне аб'екта складае 1.75 м/ с².
Правільны адказ А.
10. Том і Андрэй штурхаюць прадмет па гладкай падлозе. Том штурхае прадмет з сілай 5.70 Н. Калі маса прадмета роўная 2.00 кг, а паскарэнне, якое адчувае прадмет, роўна 2.00 мс⁻² , то вызначце велічыню і кірунак сілы, якая дзейнічае на Тома.
A. 1.70 Н, і яго кірунак процілеглы сіле, на якую дзейнічае Андрэй.
B. 1.70 N, і яго кірунак такі ж, як і сіла, на якую дзейнічае Эндру
C. 2.30 N, і яго кірунак процілеглы сіле, на якую дзейнічае Андрэй.
D. 2.30 N, і яго кірунак такі ж, як і сіла, на якую дзейнічае Андрэй.
Вядома:
Штурхаючая сіла, якую дзейнічае Эндру (Ф1 ) = 5.70 Ньютана
Маса аб'екта (м) = 2.00 кг
Паскарэнне (а) = 2.00 м/ с²
Шукаецца: велічыня і кірунак сілы, на якую дзейнічае Том (F2 )?
Рашэнне:
Ужывайце другі закон руху Ньютана:
∑ F = ма
F1 + F2 = ма
5.70 + F² = (2)(2)
5.70 + F² = 4
F2 = 4 – 5.70
F2 = –1.7 Ньютана
Знак мінус паказвае, што (F² ) супрацьлеглая сіле штуршка, якую дзейнічае Эндру (F¹ ).
Правільны адказ А.
11. Калі маса блока аднолькавая, які малюнак паказвае найменшае паскарэнне?

Рашэнне
Рэзкая сіла А:
ΣF = 4 Н + 2 Н – 3 Н = 6 Н – 3 Н = 3 Ньютана, налева
Рэзкая сіла B:
ΣF = 2 Н + 3 Н – 4 Н = 5 Н – 4 Н = 1 Ньютанаў, направа
Рэзкая сіла C:
ΣF = 4 Н + 3 Н – 2 Н = 7 Н – 2 Н = 5 Ньютанаў, направа
Рэзкая сіла D:
ΣF = 3 Н + 4 Н + 2 Н = 9 Ньютанаў, направа
Раўнанне другога закона Ньютана:
ΣF = ма
a = ΣF / м
a = паскарэнне, ΣF = рэзультуючая сіла, m = маса
Зыходзячы з прыведзенай вышэй формулы, паскарэнне (a) прама прапарцыянальна рэзультуючай сіле (ΣF) і адваротна прапарцыянальна масе (m). Калі маса аб'екта аднолькавая, то чым большая выніковая сіла, тым большае паскарэнне, або чым меншая выніковая сіла, тым меншае паскарэнне.
Зыходзячы з прыведзенага вышэй разліку, найменшая рэзультуючая сіла складае 1 Ньютан, таму паскарэнне таксама найменшае.
Правільны адказ — Б.
[ірп]
12. На аб'ект масай 20 кг дзейнічаюць некаторыя сілы, як паказана на малюнку ніжэй.

Вызначце паскарэнне аб'екта.
Вядома:
Маса аб'екта (м) = 20 кг
Выніковая сіла (ΣF) = 25 Н + 30 Н – 15 Н = 40 Н
Шукаецца: Паскарэнне аб'екта
Рашэнне:
Паскарэнне аб'екта, разлічанае з дапамогай ураўнення другога закона Ньютана:
ΣF = ма
a = ΣF / м = 40 Н / 20 кг = 2 Н/кг = 2 м/с 2
[ірп]
13. Якое з прыведзеных ніжэй сцвярджэнняў апісвае трэці закон Ньютана?
(1) Пасажыры штурхнуліся наперад, калі аўтобус рэзка затармазіў
(2) Кнігі на паперы не падаюць, калі паперу хутка адрываць.
(3) Пры гульні на скейтбордзе, калі нага адштурхоўвае зямлю назад, скейтборд будзе слізгаць наперад.
(4) Калі лодкі адштурхнуць назад, яны рухаюцца наперад.
Рашэнне:
(1) Першы закон Ньютана
(2) Першы закон Ньютана
(3) Трэці закон Ньютана
(4) Трэці закон Ньютана
[wpdm_package id='470′]
- Маса і вага
- Нармальная сіла
- Другі закон руху Ньютана
- Сіла трэння
- Рух па гарызантальнай паверхні без сілы трэння
- Рух двух цел з аднолькавым паскарэннем па шурпатай гарызантальнай паверхні пад дзеяннем сілы трэння
- Рух па нахіленай плоскасці без сілы трэння
- Рух па шурпатай нахіленай плоскасці з сілай трэння
- Рух у ліфце
- Рух цел звязаны шнурамі і шківамі
- Два целы з аднолькавай велічынёй паскарэння
- Акругленне плоскай крывой – дынаміка кругавога руху
- Акругленне нахільнай крывой – дынаміка кругавога руху
- Раўнамерны рух па гарызантальнай акружнасці
- Цэнтрацэнтрычная сіла пры раўнамерным кругавым руху
Больш падрабязна