20 ka Ehemplo sa mga Balaod ni Newton
Unang Balaod ni Newton
1. Kon ang resulta nga puwersa nga naglihok sa usa ka butang katumbas sa sero, nan...
(1) ang butang dili mopaspas
(2) ang mga butang kanunay nga nagpahulay
(3) ang pagbag-o sa katulin sa butang kay sero
(4) imposible para sa usa ka butang nga molihok sa tul-id nga linya sa kanunay nga tulin
Ang tinuod mao…
A. (1), (2) ug (3)
B. (1) ug (3) lamang
C. (2) ug (4) lamang
D. (4) lamang
E. (1), (2), (3) ug (4)
Panaghisgot
Ang saktong tubag mao kini:
(1) Ang butang dili mopaspas
Ang resulta nga puwersa maoy hinungdan sa pagpadali sa usa ka butang. Kon ang resulta nga puwersa sero, ang butang dili mopadali.
(2) Ang mga butang kanunay nga nagpahulay
Ang Unang Balaod ni Newton nag-ingon nga kon ang resultang puwersa nga molihok sa usa ka butang kay sero, nan ang butang nga nagpahulay magpabilin nga nagpahulay ug ang butang nga naglihok sa kanunay nga tulin (uniporme nga linear motion) magpabilin nga naglihok sa kanunay nga tulin.
(3) Ang pagbag-o sa katulin sa butang kay sero
Pagbag-o sa katulin = pagpadali. Ang pagbag-o sa katulin sa usa ka butang kay sero, nagpasabot nga ang pagpadali sa butang kay sero. Kon ang pagpadali sero, nan ang resulta nga puwersa nga naglihok sa butang kay sero.
Ang saktong tubag kay A.
Mga butang sa elevator
2. Kon si Sandi naa sa usa ka nag-undang nga elevator, ang iyang gibug-aton kay 500 N. Ang acceleration tungod sa grabidad = 10 ms –2 . Kon ang elevator mo-accelerate, ang tensyon sa pisi mahimong 750 N. Busa, ang acceleration sa elevator kay…
A. 5,0 ms –2
B. 7,5 ms –2
C. 10,0 ms –2
D. 12,5 ms –2
E. 15,0 ms –2
Panaghisgot
Nasayran nga:
Timbang sa kodigo (w) = 500 Newton = 500 kg ms –2 (elevator nga nagpahulay)
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m s –2
Misa sa Password (m) = 500 / 10 = 50 kg
Tensyon sa pisi (T) = 750 N (gipaspas ang elevator)
Ang gibug-aton sa elevator wala tagda.
Nangutana: Pagpadali sa elevator
Tubag:
Ang elevator wala naglihok, walay acceleration (a = 0). Positibo ang pataas nga puwersa, negatibo ang paubos nga puwersa.
ΣF = ma
T – w = 0
T = w
T = 500 Newton
Kon ang pag-alsa mopaspas paubos, ang puwersa sa tensyon sa pisi mahimong ubos sa 500 Newtons. Sa laing bahin, kon ang pag-alsa mopaspas pataas, ang puwersa sa tensyon sa pisi mahimong labaw sa 500 Newtons.
Ang tensyon sa pisi mahimong 750 N, hinungdan nga ang elevator mopaspas pataas. Ang mga pwersa sa samang direksyon sa paglihok sa elevator positibo, ug ang mga pwersa sa atbang nga direksyon negatibo.
T – w = ma
750 – 500 = 50 usa ka
250 = 50
usa ka = 250 / 50
a = 5,0 ms –2
Ang saktong tubag kay A.
3. Usa ka tawo nga may gibug-aton nga 60 kg ang naa sa sulod sa elevator nga naglihok paubos nga adunay acceleration nga 3 ms -2 . Kung ang acceleration tungod sa grabidad kay 10 ms -2 , nan ang magnitude sa normal nga puwersa nga gihimo sa salog sa elevator sa tawo mao ang...
A. 180 N
B. 200 N
C. 340 N
D. 420 N
Sidlakan 600 Amihanan
Panaghisgot
Nasayran nga:
Misa (m) = 60 kg
Akselerasyon sa tawo ug elevator (a) = 3 m/ s²
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s 2
Grabidad (w) = mg = (60)(10) = 600 Newtons
Nangutana: normal nga puwersa (N)
Tubag:
Adunay duha ka pwersa nga naglihok sa usa ka tawo sa usa ka elevator, nga mao ang grabidad (w) ug ang normal nga pwersa nga gihimo sa salog sa elevator sa tawo (N). Adunay tulo ka vector quantities, nga mao ang grabidad, normal nga pwersa, ug elevator acceleration, diin ang grabidad gipunting paubos, ang normal nga pwersa gipunting pataas, ug ang elevator acceleration gipunting paubos. Ang downward-directed vector quantity gipili nga adunay positibo nga timaan ug ang upward-directed vector quantity gipili nga adunay negatibo nga timaan.
∑ F = ma
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Newton
Ang saktong tubag kay D.
4. Si Reza, nga may gibug-aton nga 40 kg, anaa sa sulod sa usa ka elevator nga naglihok pataas. Kon ang puwersa sa salog sa elevator sa mga tiil ni Reza kay 520 N ug ang acceleration tungod sa grabidad kay 10 ms -2 , nan ang acceleration sa elevator kay...
A. 1,0 ms -2
B. 1,5 ms -2
C. 2,0 ms -2
D. 2,5 ms -2
E. 3,0 ms -2
Panaghisgot
Nasayran nga:
Misa (m) = 40 kg
Normal nga puwersa (N) = 520 N
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s 2
Kusog sa grabidad (w) = mg = (40)(10) = 400 N
Nangutana: Pagpadali sa elevator
Tubag:
∑ F = ma
400 – 520 = (40)(a)
-120 = (40)(a)
usa ka = -120/40
a = -3 m/s 2
Ang akselerasyon sa elevator kay 3 m/s² . Ang negatibo nga timaan nagpasabot nga ang elevator naglihok pataas.
5. Usa ka tawo nga may gibug-aton nga 60 kg ang naa sa usa ka lift nga naglihok paubos nga adunay acceleration nga 3 ms -2 . Pila ka pressure ang gihatag sa mga tiil sa tawo sa salog sa elevator?
Panaghisgot
Nasayran nga:
Misa sa tawo (m) = 60 kg
Timbang sa tawo (w) = mg = (60 kg)(10 m/s² ) = 600 kg m/s² = 600 Newtons
Akselerasyon sa elevator (a) = 3 m/s² , paubos.
Nangutana: Unsa ka dako nga presyur ang gihatag sa mga tiil sa usa ka tawo sa salog sa elevator?
Tubag:
Ang elevator naglihok paubos nga adunay acceleration (a) nga 3 m/s² . Ang puwersa sa samang direksyon sa paglihok sa elevator kay positibo, ang puwersa sa atbang nga direksyon sa paglihok sa elevator kay negatibo.
w – N = ma
N = w – ma
N = 600 – (60)(3)
N = 600 – 180
N = 420 Newton
Kini ang normal nga puwersa nga gigamit sa salog sa elevator ngadto sa tawo. Ang tawo wala maglihok sa elevator aron ang gidak-on sa normal nga puwersa katumbas sa makita nga gibug-aton sa tawo. Ang makita nga gibug-aton katumbas sa presyur sa mga tiil sa tawo sa salog.
Sistema sa Pagkarga sa Lubid nga Pulley
6. Duha ka butang nga A ug B, nga ang matag usa adunay gibug-aton nga 6 kg ug 2 kg, gihigot gamit ang pisi ibabaw sa pulley sama sa gipakita sa hulagway. Kon ang friction tali sa pisi ug pulley wala tagda ug ang g = 10 ms -2 , nan ang tensyon sa pisi mao ang...
A. 20 N
B. 24 N
C. 27 N
D. 30 N
Sidlakan 50 Amihanan
Panaghisgot
Nasayran nga:
m A = 6 kg, m B = 2 kg, g = 10 m/s 2
w A = m A g = (6 kg)(10 m/ s² ) = 60 kg m/ s²
w B = m B g = (2 kg)(10 m/ s² ) = 20 kg m/ s²
Pangutana: Unsa ang puwersa sa tensyon sa pisi (T)?
Tubag:
w A > w B busa ang sistema molihok nga pakontra sa orasan (m A molihok paubos, m B molihok pataas).
Pagpadali
ΣF = ma
w A – w B = (m A + m B ) a
60 – 20 = (6 + 2) usa ka
40 = (8) usa ka
a = 40 / 8 = 5 m/ s²
Tensyon sa pisi
m A molihok paubos
w A – T A = m A a
60 – T A = (6)(5)
60 – TA = 30
TA = 60 – 30
T2 = 30 Newton
m B molihok pataas
T B – w B = m B a
T B – 20 = (2)(5)
T B – 20 = 10
T B = 10 + 20
T1 = 30 Newton
Tensyon sa kuwerdas (T) = 30 Newtons.
Ang saktong tubag kay D.
7. Tan-awa ang hulagway sa kilid! Ang friction sa pisi ug pulley wala tagda. Kon ang masa A = 5 kg, g = 10 m s —2 ug ang A molihok paubos nga adunay acceleration nga 2,5 m s —2 , nan unsa ang masa sa B?
A. 0,5 kg
B. 1 kg
C. 1,5 kg
D. 2 kg
E. 3 kg
Panaghisgot
Nasayran nga:
Misa A (mA ) = 5 kg
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s 2
Akselerasyon A o akselerasyon sa sistema (a) = 2,5 m/s 2
Timbang A (w A ) = (m A )(g) = (5)(10) = 50 Newtons
Nangutana: unsa ang masa sa B (m B )?
Tubag:
Ang bloke A molihok paubos busa ang gibug-aton sa A (wA ) mas dako kay sa gibug-aton sa B (wB ).
Ipadapat ang ikaduhang balaod ni Newton:
ΣF = ma
w A – w B = (m A + m B ) a
50 – (mB ) (10) = (5 + mB ) (2,5)
50 – 10 m B = 12,5 + 2,5 m B
50 – 12,5 = 2,5 m B + 10 m B
37,5 = 12,5 m B
mB = 3 kg
Ang saktong tubag kay E.
8. Duha ka butang nga may masa nga 2 kg ug 3 kg ang gihigot gamit ang pisi ug dayon gikabit sa usa ka pulley kansang masa wala tagda sama sa gipakita sa hulagway.
Kon ang gidak-on sa gravitational acceleration = 10 ms -2 , ang tension force sa pisi nga nasinati sa sistema mao ang...
A. 20 N
B. 24 N
C. 27 N
D. 30 N
Sidlakan 50 Amihanan
Panaghisgot
Nasayran nga:
m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, g = 10 m/ s2
w1 = (m1 ) ( g) = (2 kg)(10 m/ s2 ) = 20 kg m/s2 o 20 ka Newton
w2 = (m2 ) ( g) = (3 kg)(10 m/ s2 ) = 30 kg m/s2 o 30 ka Newton
Pangutana: Unsa ang puwersa sa tensyon sa pisi (T)?
Tubag:
w 2 > w 1 busa ang sistema molihok pakanan (m 2 molihok paubos, m 1 molihok pataas).
Pagpadali
ΣF = ma
w2 – w1 = ( m1 + m2 ) a
30 – 20 = (2 + 3) usa ka
10 = (5) usa ka
a = 10 / 5 = 2 m/ s².
Tensyon sa pisi
Ang m2 molihok paubos
w2 – T2 = m2a
30 – T 2 = (3)(2)
30 – T 2 = 6
T2 = 30 – 6
T2 = 24 Newton
Ang m 1 molihok pataas
T 1 – w 1 = m 1 a
T 1 – 20 = (2)(2)
T1 – 20 = 4
T1 = 20 + 4
T1 = 24 Newton
Tensyon sa kuwerdas (T) = 24 Newtons.
Ang saktong tubag kay B.
9. Duha ka bloke ang konektado sa usa ka hamis nga pulley ug ang masa sa pulley wala tagda sama sa gipakita sa hulagway. Mass A = m A , mass B = m B ug ang block B mahulog uban sa acceleration a. Kon ang acceleration tungod sa grabidad kay g, nan ang gidak-on sa tensyon sa pisi nga mahitabo sa block B kay…
A. T = mB.a
B. T = mA ( a – g)
C. T = mA ( g – a)
D. T = mB ( a – g)
E. T = mB ( g – a)
Panaghisgot
Hamis ang patag nga nawong busa walay puwersa sa pagkiskis nga makapugong sa paglihok sa bloke A. Ang puwersa nga naglihok sa sistema sa bloke mao ang gibug-aton sa bloke B.
Kalkulahin ang pagpadali sa sistema:
Kwentaha ang puwersa sa tensyon sa pisi (T):
Hunahunaa ang paglihok sa usa sa mga butang, pananglitan A. Si A molihok paingon sa tuo.
Ilisi ang m A sa equation 1 og m A sa equation 2.
Ang saktong tubag kay E.
10. Usa ka bloke nga may gibug-aton nga 10 kg ang gibutang sa usa ka bagis nga salog ug gibira sa usa ka pinahigda nga puwersa nga F. Kung ang coefficient of static friction kay μs = 0,5 ug ang koepisyent sa kinetic friction μk = 0,3. Tinoa ang gidak-on sa puwersa sa friction kung ang bloke hapit na molihok. (g = 10 m/s2)
Panaghisgot
Ang bloke molihok gyud kon ang gidak-on sa puwersa sa pagbira = ang gidak-on sa pinakataas nga puwersa sa static friction. Ang static friction molihok sa usa ka butang (mopugong sa paglihok sa butang) kon ang butang gibira apan ang butang wala pa molihok. Ang static friction adunay pinakataas nga bili kon ang butang hapit na molihok (ang butang wala pa molihok, ang butang hapit na molihok). Sa kasukwahi, ang kinetic friction molihok sa usa ka butang (mopugong sa paglihok sa butang) kon ang butang naglihok na.
Nasayran nga:
Pangutana: Pinakataas nga puwersa sa static friction (fs)?
Tubag:
Kon ang butang naa sa patag nga patag sama sa hulagway, ang gidak-on sa normal nga puwersa = ang gibug-aton sa butang.
Normal nga puwersa (N) = grabidad (w) = 100 Newtons
Pormula sa pinakataas nga puwersa sa static friction:
Ang coefficient sa kinetic friction wala gigamit sa mga kalkulasyon.
11. Duha ka bloke ang gikonektar sa usa ka gaan nga pisi nga gibira sa usa ka pinahigda nga puwersa nga F = 20 N (tan-awa ang hulagway). Kon g = 10 ms-2 ug ang coefficient sa kinetic friction tali sa bloke ug sa nawong kay 0,1, tinoa ang magnitude sa acceleration sa bloke...
Panaghisgot
Nasayran nga:
Pangutana: pagpadali (a) sa bloke?
Tubag:
12. Ang bloke A nga may gibug-aton nga 2 kg ug ang bloke B nga may gibug-aton nga 4 kg gihan-ay sama sa gipakita sa hulagway. Kon ang coefficient of friction sa salog kay 3 ka pilo sa coefficient of friction sa bloke B, ang bloke A molihok nga may acceleration nga 5 m/s.-2Mao nga ang ratio sa friction force tali sa bloke A ug sa salog ngadto sa mga bloke A ug B kay… g = 10 m/s2
Panaghisgot
Nasayran nga:
Nangutana:
Pagtandi sa puwersa sa pagkiskis sa bloke A ug sa salog (fs A) uban sa puwersa sa friction sa mga bloke A ug B (fs B)?
Tubag:
13. Tan-awa ang hulagway sa kilid! Ang masa sa matag bloke kay m.1 = 2 kg ug m2 = 3 kg ug ang masa sa pulley wala tagda. Kon ang nawong sa eroplano hamis ug ang g = 10 ms-2, nan ang pagpadali sa sistema mao ang ….
A. 0,5 ms-2
B. 2,0 ms-2
C. 2,5 ms-2
D. 4,0 ms-2
E. 6,0 ms-2
Panaghisgot
Nasayran nga:
m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, g = 10 ms-2
w2 = m2 g = (3)(10) = 30 kg m/s2 o 30 ka Newton
Pangutana: Pagpadali sa sistema (a)?
Tubag:
14. Usa ka butang nga may gibug-aton ang gikonektar pinaagi sa pisi nga moagi sa usa ka hamis nga pulley sama sa gipakita sa hulagway. Kon m1 = 2 kg, m2 = 3 kg ug g = 10 ms-2, nan ang gidak-on sa puwersa sa tensyon sa pisi nga T kay…
A. 10,2 N
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
Sidlakan 24,0 Amihanan
Panaghisgot
Nasayran nga:
m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, g = 10 ms-2
w1 = (2)(10) = 20 Newton
w2 = (3)(10) = 30 Newton
Pangutana: Unsa ang gidak-on sa puwersa sa tensyon sa pisi (T)?
Tubag:
w2 = 30 Ang mga Newton mas dako kay sa w1 = 20 Newton busa m2 paubos, m1 molihok pataas.
Pormula sa ikaduhang balaod ni Newton:
Ang puwersa sa tensyon sa pisi?
Sumala sa direksyon sa paglihok sa sistema o sa direksyon sa pagpadali sa sistema, ang direksyon sa puwersa sa grabidad m2 paubos, ang direksyon sa puwersa sa tensyon sa pisi sa m2 ngadto sa ibabaw:
w2 - T2 = m2 a
30 – T2 = (3)(2)
30 – T2 = 6
T2 = 30 - 6
T2 = 24 Newton
Direksyon sa grabidad m1 paubos, ang direksyon sa puwersa sa tensyon sa pisi sa m1 ngadto sa ibabaw:
T1 - w1 = (m1) (a)
T1 – 20 = (2)(2)
T1 - 20 = 4
T1 = 4 + 20
T1 = 24 Newton
Kusog sa tensyon sa pisi (T) = T1 =T2 = 24 ka Newton.
15. Duha ka bloke, nga ang matag usa adunay gibug-aton nga 4 kg, gikonektar gamit ang pisi ug pulley sama sa gipakita sa hulagway. Ang nawong ug pulley hamis. Kon ang bloke B gibira nga adunay pinahigda nga puwersa nga 50 N, ang acceleration sa bloke kay… (g = 10 m/s2)
A. 1,25 m/s2
B. 7,5 m/s2
C. 10 m/s2
D. 12,5 m/s2
E. 15 m/s2
Panaghisgot
Nasayran nga:
mA = 4 kg, mB = 4 kg, g = 10 m/s2
wA = (mA)(g) = 4)(10) = 40 Newton
F = 50 Newton
Gipangutana: pagpadali sa sistema?
Tubag:
Pormula sa ikaduhang balaod ni Newton:
Ang akselerasyon sa duha ka bloke kay 1,25 m/s2Ang direksyon sa paglihok sa duha ka bloke = ang direksyon sa puwersa sa tensile nga F.
16. Tan-awa ang hulagway sa kilid! Ang masa sa mga bloke kay m1 = 6 kg ug m2 = 4 kg, ug ang masa sa pulley wala tagda. Kon ang nawong sa eroplano hamis ug g = 10 ms −2 , nan ang acceleration sa sistema kay….
A. 0,5 ms-2
B. 2,0 ms-2
C. 2,5 ms-2
D. 4,0 ms-2
E. 5,0 ms-2
Panaghisgot
Nasayran nga:
m1 = 6 kg, m2 = 4 kg, g = 10 m/s2
w1 = m1 g = (6 kg)(10 m/s2) = 60 kg m/s2 o 60 ka Newton
w2 = m2 g = (4 kg)(10 m/s2) = 40 kg m/s2 o 40 ka Newton
Nangutana: pagpadali sa sistema (a)?
Tubag:
m1anaa sa hamis ug patag nga nawong nga walay friction aron ang sistema mapalihok sa grabidad bloke 2.
Terapkan Ikaduhang balaod ni Newton :
∑F = ma
w2 = (m1 + m2) ug
40 N = (6 kg + 4 kg) usa
40 N = (10 kg) usa
a = 40 N / 10 kg
a = 4 m/s2
Ang saktong tubag kay D.
17. Duha ka bloke, nga ang matag usa adunay gibug-aton nga 2 kg, gikonektar gamit ang pisi ug pulley sama sa gipakita sa hulagway. Ang nawong ug pulley hamis. Kon ang bloke B gibira nga adunay pinahigda nga puwersa nga 40 N, ang acceleration sa bloke kay… (g = 10 m/ s² )
A. 5 m/s2
B. 7,5 m/s2
C. 10 m/s2
D. 12,5 m/s2
E. 15 m/s2
Panaghisgot:
Nasayran nga:
mA = mB = 2 kg, g = 10 m/s2, F = 40 N
wA = mg = (2)(10) = 20 N
Pangutana: pagpadali sa bloke (a)?
Tubag:
Hamis ang nawong sa bloke, busa ang puwersa nga makaapekto sa paglihok niini kay puwersa F ug ang gibug-aton sa bloke A.
Ipadapat ang ikaduhang balaod ni Newton:
∑F = ma
F – wA = (mA + mB) ug
40 – 20 = (2 + 2) usa ka
20 = (4) usa ka
usa ka = 20 / 4
a = 5 m/s2
Ang saktong tubag kay A.
Nagkiling nga patag
18. Ang usa ka bloke nga may gibug-aton nga 2 kg anaa sa usa ka hamis nga inclined plane nga adunay anggulo sa inclination = 30o, aron ang bloke molihok nga adunay makanunayong pagpadali. Kung g = 10 ms-2, unya ang gidak-on sa puwersa nga nagpalihok sa bloke mao ang...
A. 5 N
B. 6 N
C. 7 N
D. 8 N
Sidlakan 10 Amihanan
Panaghisgot
Nasayran nga:
m = 2 kg, g = 10 m/s2, theta = 30o
w = mg = (2)(10) = 20 kg m/s2 = 20 N
Pangutana: Unsang puwersa ang nagpalihok sa bloke?
Tubag:
Ang puwersa nga nagpalihok sa bloke kay wx.
wx = w sin teta
wx = (20 N)(sin 30o)
wx = (20 N)(0,5)
wx = 10 N.
Ang puwersa nga nagpalihok sa bloke kay 10 Newtons.
Ang saktong tubag kay E.
19. Duha ka bloke ang gikonektar sa usa ka gaan nga pisi nga gibira sa usa ka pinahigda nga puwersa nga F = 24 N. g = 10 ms-2 ug ang nawong sa salog danlog. Ang gidak-on sa acceleration sa bloke gamit ang ikaduhang balaod ni Newton para sa matag butang kay...
Panaghisgot
Nasayran nga:
m1 = 2 kg, m2 = 4 kg, F = 24 N
Pangutana: Unsa ang acceleration sa block (a)?
Tubag:
Ang gidak-on sa pagpadali sa bloke kay 4 m/s2.
20. Kon naa sa usa ka nag-undang nga elevator, ang gibug-aton ni Sandi kay 500 N. Ang akselerasyon tungod sa grabidad = 10 ms-2. Kon mopaspas ang elevator, ang tensyon sa pisi mahimong 750 N. Busa, ang akselerasyon sa elevator kay...
A. 5,0 ms-2
B. 7,5 ms-2
C. 10,0 ms-2
D. 12,5 ms-2
E. 15,0 ms-2
Panaghisgot
Nasayran nga:
w = 500 N, g = 10 m/s2, T = 750 N
Pangutana: pagpadali sa elevator (a)?
Tubag:
Timbang sa password:
w = mg
500 = m (10)
m = 500 / 10
m = 50 kg
Wala mahibal-i ang masa sa lift busa ang kinatibuk-ang masa sa lift ug ang mga sulod niini = ang masa sa code.
Sumala sa unang balaod ni Newton, kon ang elevator dili molihok, nan ang resulta nga puwersa = 0.
Ang puwersa sa tensyon sa pisi (T) kon ang pag-alsa dili molihok = 500 N.
Kon mopaspas ang elevator, ang puwersa sa tensyon sa pisi (T) mahimong 750 N o motaas og 250 N.
Ang akselerasyon sa elevator kay 5 m/s2 ug ang direksyon sa acceleration = ang direksyon sa paglihok sa elevator kay pataas.
Tinubdan sa pangutana:
Mga Pangutana sa Pisika sa Nasudnong Eksaminasyon para sa Senior High School/Bokasyonal nga High School
