4 Enghraifft o Gwestiynau Grym Centripetal
1. Mae gwrthrych â màs o 200 gram wedi'i glymu i raff ysgafn ac yna'n cael ei gylchdroi'n llorweddol â chyflymder onglog cyson o 5 rad s –1 , fel y dangosir yn y ffigur canlynol. Os yw hyd y rhaff yn l = 60 cm, yna maint y grym mewngyrchol sy'n gweithredu ar y gwrthrych yw…
A. 0,3 N
B. 0,6 N
C. 3 N
D. 6 N
Dwyrain 30 Gogledd
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs y gwrthrych (m) = 200 gram = 200/1000 kg = 2/10 kg = 0,2 kg
Cyflymder onglog (ω) = 5 radian/eiliad
Hyd y rhaff = radiws (r) y llwybr crwn = 60 cm = 60/100 metr = 0,6 metr
Cwestiwn: Maint y grym mewngyrchol sy'n gweithredu ar wrthrych yw….
Ateb:
Grym allgyrchol yw'r grym canlyniadol sy'n achosi i wrthrych brofi cyflymiad allgyrchol. Y fformiwla ar gyfer grym allgyrchol yw:
∑ F = ma s
∑ F = mv² / r = m ω² r
Disgrifiad: ∑ F = grym mewngyrchol, m = màs y gwrthrych, v = cyflymder tangiadol, ω = cyflymder onglog, r = radiws y llwybr crwn.
∑ F = m ω 2 r = (0,2)(5) 2 (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Newton
Yr ateb cywir yw C.
2. Mae myfyriwr yn troelli carreg sydd wedi'i chlymu i ben llinyn. Mae'r garreg yn cael ei chylchdroi'n llorweddol fel y dangosir uchod. Os yw cyflymder cylchdro'r garreg yn cael ei ddyblu, mae'r grym mewngyrchol yn dod yn...
A. 6 gwaith gwreiddiol
B. 5 waith eto
C. 4 waith eto
D. 2 waith eto
E. 2 gwaith gwreiddiol
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs y garreg = m
Cyflymder carreg = v
Hyd y rhaff = radiws = r
Cwestiwn: Os yw'r cyflymder yn cael ei ddyblu, mae'r grym mewngyrchol yn dod yn...
Ateb:
Os caiff y cyflymder ei ddyblu, yna daw'r grym mewngyrchol yn:
Mae'r grym centripetal yn dod yn 4 gwaith y gwreiddiol.
Yr ateb cywir yw C.
3. Mae cromlin ar ffordd wastad wedi'i chynllunio i gael ei chroesi gan gar ar gyflymder uchaf o 10 ms –1 . Y cyfernod ffrithiant rhwng y teiars a'r ffordd yw 0,5 a radiws crymedd y ffordd yw R m. Yna gwerth R yw…. (g = 10 ms –2 )
A. 7,5 metr
B. 8,0 metr
Tua 10 metr
D. 15 metr
D. 20 metr
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cyflymder (v) = 10 m/s
Y cyfernod ffrithiant rhwng y teiar a'r ffordd (μ s ) = 0,5
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Cwestiwn: Radiws crymedd y ffordd (R metr)
Ateb:
Yr unig rym llorweddol canlyniadol sy'n gweithredu ar gar pan fydd yn troi yw ffrithiant statig . Y fformiwla ar gyfer ffrithiant statig yw:
4. Mae'r car yn gyrru ar dro yn y ffordd yn y safle M fel y dangosir yn y llun isod.
Mae cyfernod ffrithiant statig rhwng yr olwynion a'r ffordd yn 0,4 (cyflymiad disgyrchiant 10 m/s -2 ). Er mwyn atal y car rhag gadael y trac, y cyflymder uchaf a ganiateir yw…
A. √10 ms-1
B. 2 √ 10 ms -1
C. 4 √ 10 ms -1
D. 5 √ 10 ms -1
E. 6 √ 10 ms -1
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cyfernod ffrithiant statig (μ s ) = 0,4
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Radiws crymedd (R) = 40 metr
Gofynnwyd: cyflymder uchaf (v)
Ateb:
Ail gyfraith symudiad Newton mewn symudiad cylchol unffurf
Gwybodaeth:
ΣF = grym mewngyrchol = grym canlyniadol = cyfanswm y grym, m = màs y gwrthrych, a s = cyflymiad mewngyrchol, v = cyflymder llinol, R = radiws y crymedd
Grym centripetal
Grym allgyrchol yw'r grym canlyniadol sy'n cael ei gyfeirio tuag at ganol llwybr crwn. Pan fydd car yn symud mewn cylch, yr unig rym sy'n cael ei gyfeirio tuag at y canol yw ffrithiant statig, felly mae ffrithiant statig yn rym allgyrchol.
Fformiwla grym ffrithiant statig:
Gwybodaeth:
μ s = cyfernod ffrithiant statig, w = pwysau'r gwrthrych, m = màs y gwrthrych, g = cyflymiad oherwydd disgyrchiant.
Cyfrifwch y cyflymder uchaf (v):
Yr ateb cywir yw C.
Ffynhonnell y cwestiwn:
Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol
