1. Osoba se nalazi u liftu koji se kreće prema gore brzinom konstantna brzina. The težina osobe je 800 N. Uže lifta se odmah prekine, pa lift pada. Odredite normalna snaga djelovao je sprat lifta na osobu neposredno prije i nakon što je uže lifta puklo.
A. 800 N i 0
B. 800 N i 800 N
Oko 1600 N i 0
D. 1600 N i 800 N
Poznato:
Težina (w) = 800 Newton
Wanted: Normalna sila (N)
Rešenje:
Prije nego što pukne uže lifta
Kada osoba stoji na podu lifta, težina djeluje na nju u smjeru prema dolje. Ta osoba miruje, tako da na nju mora djelovati normalna sila, pri čemu je smjer normalne sile prema gore, a veličina normalne sile je jednaka veličini težine.
Budući da osoba miruje u liftu, a lift se kreće konstantnom brzinom (ne ubrzanje), tako da ne postoji neto sila koja bi djelovala na osobu.
∑F = 0
S – š = 0
N = w
N = 800 Njutna
Nakon što je puklo uže lifta
Nakon što se uže lifta prekine, lift i osoba slobodan pad zajedno, gdje su veličina i smjer njihovog ubrzanja isti kao ubrzanje usljed gravitacije. Ne postoji normalna sila koja djeluje na osobu.
Tačan odgovor je A.
2. Blok mase 20 grama kreće se konstantnom brzinom po neravnoj horizontalnoj podlozi konstantnom brzinom ako na blok djeluje vanjska sila od 2 N. Odredite veličinu sila trenja koje je doživio blok.
A. 0.3 N
B. 1.4 N
C. 2.0 N
D. 3.6 N
Poznato:
Masa (m) = 20 grama
Sila (F) = 2 Newtona
Wanted: Veličina sile trenja koju blok osjeća.
Rešenje:
Na osnovu Newtonovog prvog zakona kretanja, ako se blok kreće konstantnom brzinom, onda blok nema ubrzanje. Blok se kreće konstantnom brzinom i nema ubrzanja ako:
– Veličina sile trenja (Ffric) isto kao i veličina vanjske sile (F)
– Sila trenja (Ffric) ima suprotan smjer od vanjske sile (F)
Primijenite Newtonov prvi zakon kretanja:
∑F=0
Ž – Žfric = 0
F = Ffric
Ffric = 2 Njutna
Tačan odgovor je C.
3. Glatka nagnuta ravan dužine 0.6 m i visine 0.4 m. Blok težine 1350 N će se kretati prema gore koristeći nagnutu ravan. Odredite veličinu sile potrebne za pomicanje bloka.
A. 100 N
B. 300 N
C. 600 N
D. 900 N
Poznato:
Težina bloka (w) = 1350 Newtona
hip = 0.6 m
opp = 0.4 m
Traži se: Minimalna sila
Rešenje:
hyp = ac = 0.6 m
opp = bc = 0.4 m
Sin θ = bc / ac = 0.4 / 0.6 = 4/6 = 2/3
Na osnovu Newtonovog prvog zakona kretanja, blok počinje da se kreće prema gore, tada je vanjska sila (F) barem jednaka horizontalnoj komponenti težine (wx).
∑F=0
P – Sx = 0
F = wx
Ako je F = wx, onda Objekt počinje da se kreće prema gore konstantnom brzinom.
wx = w sin θ = (1350)(2/3) = (2)(450) = 900 Njutna
Tačan odgovor je D.
4. Tri sile, F1 = 22 S, P2 = 18 N i F3 = 40 N djeluje na blok. Koja slika opisuje Newtonov prvi zakon?
Rešenje:
Newtonov prvi zakon: Neto sila (ΣF) = 0.
A. F.1 +F2 - F3 = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0
B. F.2 +F3 - F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (desno)
C. F2 +F3 - F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (desno)
D. F.1 +F3 - F2 = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (lijevo)
