Enghraifft o gwestiynau Plân Gogwydd

9 Enghraifft o Gwestiynau Plân Gogwydd

Astudiwch y deunydd ar gyfreithiau Newton , grym normal a grym ffrithiannol i ddeall y drafodaeth ar y cwestiwn hwn yn well.

1. Mae bloc 5 kg yn cael ei ryddhau ar blân llyfn ar oleddf fel y dangosir yn y llun! (g = 10 ms ⁻² a tg 37 ^o = 3/4). Cyflymiad y bloc yw...

A. 4,5 ms^-2

B. 6,0 ms ⁻²

C. 7,5 ms ⁻²

D. 8,0 ms ⁻²

D. 10,0 ms ⁻²

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

m = 5 kg, g = 10 m/ ^s²

w = mg = (5)(10) = 50 N

hyd yr ochr waelod = 4

hyd yr ochr fertigol = 3

Gan fod yr ochr waelod = 4 a'r ochr fertigol = 3 yna'r hypotenws = 5. Gallwch chi brofi hynny gan ddefnyddio'r fformiwla Pythagoras.

Cwestiwn: cyflymiad y bloc (a)?

Ateb:

Y grym sy'n achosi i'r bloc symud yw w _x . Mae'r plân gogwydd yn llyfn felly nid oes ffrithiant.

w_x = w pechod θ = (w)(ochr fertigol / hypotenws)

lly _x = (50)(3/5)

w _x = 30 Newton

Beth yw cyflymiad (a) y bloc?

Σ F = ma

w _x = ma

30 = (5) a

a = 30 / 5

a = 6 m/ ^s²

Yr ateb cywir yw B.

2. Edrychwch ar y llun! Mae bloc yn llonydd i ddechrau, yna'n cael ei dynnu â grym F i fyny yn gyfochrog â'r plân gogwydd. Màs y bloc yw 8 kg, cyfernod ffrithiant µ _s = 0,5 a θ = 45 ^o . Er mwyn i'r bloc symud yn union i fyny, rhaid i'r grym F fod….

A. 40 N

B. 60 N

C. 60√2 N

D. 80 N

E. 80√2 N

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Cyfernod ffrithiant statig (µ _s ) = 0,5

Ongl (θ) = 45 ^o

Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ ^s²

Màs y bloc (m) = 8 cilogram

Pwysau'r bloc (w) = mg = (8 kg)(10 m/s² ⁾ = 80 kg m/s² ⁼ 80 Newton

Cwestiwn : Maint y grym F fel bod y bloc yn symud i fyny

Ateb :

Bydd y bloc yn symud i fyny os yw F ≥ w _x + f _s.

Y gydran o ddisgyrchiant sy'n gyfochrog â'r plân gogwydd :

w _x = w sin θ = (80)(pechod 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Y gydran o ddisgyrchiant sy'n berpendicwlar i'r plân gogwydd :

w _y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Grym arferol :

N = w _y = 40√2

Grym ffrithiant statig :

f _s = µ _s N = (0,5)(40√2) = 20√2

Maint y grym F fel bod y bloc yn symud i fyny :

F ≥ wx + fs_​​

F ≥ 40√2 + 20√2

F ≥ 60√2 Newton

Yr ateb cywir yw C.

3. Mae bloc gyda màs o 8 kg wedi'i osod ar blân garw ar oleddf fel y dangosir yn y ffigur canlynol. Y grym allanol lleiaf sydd ei angen i atal y bloc rhag llithro i lawr yw… (sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8, g = 10 ms ^-2 , µ _k = 0,1)

A. 6,4 N

B. 4,6 N

C. 48,5 N

D. 54,4 N

Dwyrain 68,8 Gogledd

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Màs y bloc (m) = 8 kg

Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ ^s²

Pwysau'r bloc (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton

Sin 37 ^o = 0,6

Cos 37 ^o = 0,8

Cyfernod ffrithiant cinetig (µ _k ) = 0,1

N = w _y = w cos 37 ^o = (80)(0,8) = 64 Newton

Cwestiwn : Y grym allanol lleiaf (F) sydd ei angen i gynnal y bloc fel nad yw'r bloc yn llithro i lawr.

Jawab :

Nid yw'r bloc yn llithro i lawr os yw F = w _x

Y gydran o ddisgyrchiant sy'n gyfochrog â'r plân gogwydd :

w _x = w sin θ = (80)(pechod 37) = (80)(0,6) = 48

f _k = µ _k N = (0,1)(64) = 6,4

Y grym lleiaf F fel nad yw'r bloc yn llithro i lawr :

F + f _k – w _x = 0

F = w _x – f _k = 48 – 6,4 = 41,6 Newton

4. Mae gwrthrych â màs o 5,0 kg yn cael ei dynnu â rhaff i fyny plân garw ar oleddf gan rym o 71 N (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8). Os yw'r cyfernod ffrithiant rhwng y gwrthrych a'r plân yn 0,4, y cyflymiad a brofir gan y gwrthrych yw…

A. 0,5 ms^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Màs y gwrthrych (m) = 5 kg

4. Cwestiynau Arholiad Cenedlaethol Ffiseg SMA 2012/2013 SA 67 Rhif 5

Mae gwrthrych 5,0 kg yn cael ei dynnu gan raff i fyny plân garw ar oleddf gan rym o 71 N (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8). Os yw'r cyfernod ffrithiant rhwng y gwrthrych a'r plân yn 0,4, y cyflymiad a brofir gan y gwrthrych yw…

A. 0,5 ms ^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Màs y gwrthrych (m) = 5 kg

Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ ^s²

Pwysau gwrthrych (w) = mg = (5)(10) = 50 Newton

Grym F = 71 Newton

Sin 37 ^o = 0,6

Cos 37 ^o = 0,8

Cyfernod ffrithiant = 0,4

Cwestiwn : Cyflymiad gwrthrych (a)

Ateb :

Grym Canlyniadol

Yn gyntaf cyfrifwch y grym canlyniadol sy'n gweithredu ar y gwrthrych.

Y gydran o ddisgyrchiant sy'n gyfochrog â'r plân gogwydd :

w _x = w sin θ = (50)(pechod 37) = (50)(0,6) = 30

Y gydran disgyrchiant sy'n berpendicwlar i'r plân gogwydd :

w _y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40

Arddull arferol :

N = w _y = 40

Grym ffrithiant cinetig :

fk ₌ µk _N = (0,4)(40) = 16

Grym canlyniadol sy'n gweithredu ar blân gogwydd:

∑ F = F – w _x – f _k = 71 – 30 – 16 = 25 Newton

Cyflymiad gwrthrych

Cyfrifir cyflymiad gwrthrych gan ddefnyddio fformiwla ail gyfraith Newton:

a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/ ^s²

Yr ateb cywir yw E.

5.
Edrychwch ar y llun! Mae bloc yn llonydd i ddechrau, yna'n cael ei dynnu gyda grym tuag i fyny F yn gyfochrog â'r plân gogwyddMae màs y bloc yn 8 kg, y cyfernod ffrithiant yw µ_s = 0,5 a θ = 45^oEr mwyn i'r bloc symud i fyny, rhaid i'r grym F fod yn….

A. 40 N
B. 60 N
C. 60√2 N
D. 80 N
E. 80√2 N

Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Cyfernod ffrithiant statig (µ_s) =0,5
Ongl (θ) = 45^o
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s²
Màs y bloc (m) = 8 cilogram
Pwysau'r bloc (p) = mg = (8 kg)(10 m/s²) = 80 kg m/eiliad² = 80 Newton
Gofynnwyd Maint y grym F fel bod y bloc yn symud i fyny
Jawab :

Bydd y bloc dde yn symud i fyny os F ≥ w_x + f_s.
Y gydran o ddisgyrchiant sy'n gyfochrog â'r plân gogwydd :
w_x = w pechod θ = (80)(pechod 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Y gydran o ddisgyrchiant sy'n berpendicwlar i'r plân gogwydd :
w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Grym arferol :
N = w_y = 40√2
Grym ffrithiant statig :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
Maint y grym F fel bod y bloc yn symud i fyny :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20√2
F ≥ 60√2 Newton
Yr ateb cywir yw C.

6.
Mae bloc gyda màs o 8 kg wedi'i osod ar blân garw ar oleddf fel y dangosir yn y ffigur isod. Y grym allanol lleiaf sydd ei angen i atal y bloc rhag llithro i lawr yw… (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. 6,4 N
B. 4,6 N
C. 48,5 N
D. 54,4 N
Dwyrain 68,8 Gogledd

Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Màs y bloc (m) = 8 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s²
Pwysau'r bloc (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton
Pechod 37^o = 0,6
Cos 37^o = 0,8
Cyfernod ffrithiant cinetig (µ_k) =0,1
Gofynnwyd Y grym allanol lleiaf (F) sy'n dal y bloc fel nad yw'r bloc yn llithro i lawr
Jawab :
Nid yw'r bloc yn llithro i lawr os F = w_x
Y gydran o ddisgyrchiant sy'n gyfochrog â'r plân gogwydd :
w_x = w pechod θ = (80)(pechod 37) = (80)(0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Y grym lleiaf F fel nad yw'r bloc yn llithro i lawr :
F + f_k - w_x = 0
F = w_x - dd_k = 48 – 6,4 = 41,6 Newton

7.
Mae gwrthrych o fàs 5,0 kg yn cael ei dynnu gan raff i fyny plân ar oleddf garw gan rym o 71 N (g = 10 m s).^-2, pechod 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Os yw'r cyfernod ffrithiant rhwng y gwrthrych a'r plân yn 0,4, y cyflymiad a brofir gan y gwrthrych yw…
A. 0,5 ms^-2
B. 2 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 3 ms^-2
E. 5 ms^-2
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Màs y gwrthrych (m) = 5 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s²
Pwysau gwrthrych (w) = mg = (5)(10) = 50 Newton
Grym F = 71 Newton
Pechod 37^o = 0,6
Cos 37^o = 0,8
Cyfernod ffrithiant = 0,4
Gofynnwyd Cyflymiad gwrthrych (a)
Jawab :
Grym Canlyniadol
Yn gyntaf cyfrifwch y grym canlyniadol sy'n gweithredu ar y gwrthrych.
Y gydran o ddisgyrchiant sy'n gyfochrog â'r plân gogwydd :
w_x = w pechod θ = (50)(pechod 37) = (50)(0,6) = 30
Y gydran o ddisgyrchiant sy'n berpendicwlar i'r plân gogwydd :
w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40
Grym arferol :
N = w_y = 40
Grym ffrithiant cinetig :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Grym canlyniadol sy'n gweithredu ar blân gogwydd:
∑F = F – w_x - dd_k = 71 – 30 – 16 = 25 Newton
Cyflymiad gwrthrych
Cyfrifir cyflymiad gwrthrych gan ddefnyddio fformiwla ail gyfraith Newton:
a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/s²
Yr ateb cywir yw E.

8. Edrychwch ar y llun! Mae bloc yn llonydd i ddechrau, yna'n cael ei dynnu â grym F i fyny yn gyfochrog â'r plân ar oleddf. Màs y bloc yw 2 kg, cyfernod ffrithiant statig = 0,3 a'r ongl = 45 ^o . Er mwyn i'r bloc symud yn union i fyny, rhaid i'r grym F fod… g = 10 m/ ^s²

Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m = 2 kg, g = 10 m/eiliad², = 45^o, μ_s = 0,3
Cwestiwn: Er mwyn i'r bloc symud yn union i fyny, pa mor fawr yw'r grym F?
Ateb:

Gwybodaeth: F = grym tynnol, w = grym disgyrchiant, w_x = cydran pwysau'r bloc sy'n gyfochrog ag wyneb y plân gogwydd, w_y = cydran pwysau'r bloc sy'n berpendicwlar i wyneb y plân gogwydd, N = grym arferol, f_s = grym ffrithiant statig.

Yn y cwestiwn, mae cyfernod ffrithiant statig yn hysbys, mae hyn yn golygu bod wyneb y plân gogwydd yn arw fel bod grym ffrithiannol sy'n atal symudiad y bloc.
Er mwyn i'r bloc symud i fyny, rhaid i'r grym F fod yn hafal i w._x +f_sMae'r gwrthrych yn symud i fyny pan fydd F yn fwy na w_x +f_s.

w = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 Newton
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 Newton
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 Newton

Fel bod y bloc yn symud i fyny wedyn:
F = w_x +f_s = 10√2 + 3√2 = 13√2 Newton
Yr ateb cywir yw C.

9. Mae gwrthrych â màs o 2 kg yn cael ei osod ar awyren ar oleddf fel y dangosir yn y ffigur isod. Os yw cyfernod ffrithiant statig rhwng y bloc a'r awyren ar oleddf yn 0,2√3 a g = 10 ms ^–2 , yna'r grym canlyniadol sy'n symud y gwrthrych yw…

Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m = 2 kg, g = 10 m/eiliad², = 30^o, μ_s = 0,2√3
Gofynnwyd: Y grym canlyniadol sy'n symud gwrthrych?

Ateb:

Mae ffrithiant bob amser yn atal symudiad gwrthrych, felly mae cyfeiriad y grym ffrithiannol yn cael ei ddarlunio fel cyfeiriad gyferbyn â chyfeiriad symudiad y gwrthrych. Tybir bod y gwrthrych yn symud i lawr, felly mae'r grym ffrithiannol yn cael ei ddarlunio fel un sy'n symud i fyny. Tybir bod y gwrthrych yn symud i lawr oherwydd nad oes grym yn ei dynnu i fyny.
w = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30^o = (20)(½) = 10 Newton
w_y = w cos 30^o = (20)(½ √3) = 10√3 Newton
N = w_y = 10√3 Newton
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 Newton
Y grym canlyniadol sy'n symud gwrthrych yw:
F = w_x - dd_s = 10 – 6 = 4 Newton
w_x yn fwy na f_s felly mae'r gwrthrych yn symud i lawr, i gyfeiriad w_x.
Yr ateb cywir yw A.

Ffynhonnell y cwestiwn:

Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol