9 Enghraifft o Gwestiynau Cyfraith Hooke
1. Dangosir graff y berthynas rhwng grym (F) a'r cynnydd mewn hyd (x) yn y ddelwedd isod. Y cysonyn gwanwyn yn seiliedig ar y graff yw…
Trafodaeth
Fformiwla Cyfraith Hooke :
k = F / x
Gwybodaeth:
F = grym (yr uned ryngwladol yw Newton, talfyrir N)
k = cysonyn y gwanwyn (yr uned ryngwladol yw Newton/metr, wedi'i dalfyru N/m)
x = cynnydd mewn hyd (metrau yw'r uned ryngwladol, talfyrir m)
Cysonyn y gwanwyn yn seiliedig ar y graff uchod yw:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
2. Mewn arbrawf i bennu'r cysonyn gwanwyn , dangosir y data a gafwyd yn y tabl isod. Y cysonyn gwanwyn yn seiliedig ar y data yn y tabl yw…
Trafodaeth
Cysonyn y gwanwyn yn seiliedig ar y data yn y tabl yw:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
3. Mae gan sbringiau A a B hyd cychwynnol o 60 cm a 90 cm yn y drefn honno ac maent yn cael eu tynnu â'r un grym. Mae cysonyn sbring A yn 100 N/m a chysonyn sbring B yn 200 N/m. Cymhareb y cynnydd yn hyd sbring A a sbring B yw...
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cysonyn y gwanwyn A (kA) = 100 N/m
Cysonyn y gwanwyn B (kB) = 200 N/m
Y grym sy'n tynnu'r gwanwyn A (FA) = F
Y grym sy'n tynnu'r gwanwyn B (FB) = F
Gofynnwyd: cymhareb y cynnydd yn hyd gwanwyn A a gwanwyn B (xA : xB)
Ateb:
Fformiwla ar gyfer cynyddu hyd sbring :
x = F / k
Cynnydd yn hyd y gwanwyn A:
xA = F.A / cA = £ / 100
Cynnydd yn hyd y gwanwyn B:
xB = F.B / cB = £ / 200
Cymhariaeth o'r cynnydd yn hyd gwanwyn A a gwanwyn B :
xA : xB
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Nodyn: nid yw hyd cychwynnol y gwanwyn wedi'i gynnwys yn y cyfrifiad. x yn fformiwla cyfraith Hooke yw'r cynnydd mewn hyd, nid yr hyd cychwynnol.
4. Mae gan wifren hyd cychwynnol o 20 cm. Pan gaiff ei thynnu gyda gaya 10 Newton, mae'r wifren yn cynyddu 2 cm o hyd. Er mwyn i'r cynnydd mewn hyd fod yn 6 cm, maint y grym tynnol yw...
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Grym tynnol (F) = 10 Newton
Cynnydd yn hyd y wifren (x) = 2 cm = 0,02 metr
Gofynnwyd: maint y grym tynnol (F) os yw'r wifren yn cynyddu o ran hyd o 6 cm neu 0,06 metr.
Ateb:
Cysonyn gwifren :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 N/m
Maint y grym tynnol F os yw hyd y wifren yn cynyddu 0,06 metr :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 Newton
5. Mae'r graff isod yn dangos y berthynas rhwng y newid mewn llwyth (ΔF) a'r cynnydd mewn hyd (ΔX), y graff sy'n dangos y gwerth lleiaf o'r cysonyn elastig...
Trafodaeth
Fformiwla cyfraith Hooke
k = F / Δx
Gwybodaeth:
Δx = cynnydd mewn hyd, F = grym, k = cysonyn elastig
Cysonyn elastigedd
kA = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
kB = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
kC = F / Δx = 6 / 6 = 1
kD = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
kE = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
Yr ateb cywir yw A.
6. Edrychwch ar y graff o'r berthynas rhwng gaya (F) i'r cynnydd canlynol mewn hyd (ΔX)! Pa un sydd â'r cysonyn elastig mwyaf?
Trafodaeth
Cysonyn elastigedd
kA = F / Δx = 50 / 10 = 5
kB = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
kC = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
kD = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
kE = F / Δx = 500 / 10 = 50
Yr ateb cywir yw D.
7. Mae hyd sbring, pan roddir 160 gram iddo, yn cynyddu 4 cm. Pan drefnir tri sbring tebyg fel y dangosir yn y ffigur, cyfanswm y cynnydd yn hyd y sbringiau yw...
A. 2 cm
B. 3 cm
Tua 6 cm
D. 7 cm
D. 10 cm
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cynnydd mewn hyd ( Δx) = 4 cm = 0,04 metr
Màs (m) = 160 gram = 0,16 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Pwysau (w) = mg = ( 0,16)(10) = 1,6 Newton
Cwestiwn: Y cynnydd yng nghyfanswm hyd y gwanwyn ( Δx) os caiff ei drefnu fel y dangosir yn y llun
Ateb:
Yn gyntaf, cyfrifwch gysonyn elastig y gwanwyn gan ddefnyddio fformiwla cyfraith Hooke:
k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 N/m
Mae'r tri sbring yn debyg felly mae ganddyn nhw'r un cysonyn (k), sef 40 N/m.
Cyfrifwch y cysonyn amnewid:
Mae gwanwyn 2 (k2 ) a gwanwyn 3 (k3 ) wedi'u trefnu'n gyfochrog. Y cysonyn gwanwyn cyfatebol yw:
k23 = k2 + k3 = 40 + 40 = 80 N/ m
Mae gwanwyn 1 (k1 ) a'r gwanwyn newydd (k23 ) wedi'u trefnu mewn cyfres. Y cysonyn gwanwyn newydd yw:
1/k = 1/k 1 + 1/k 23 = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80
k = 80/3
Cyfrifwch y cynnydd yng nghyfanswm hyd y gwanwyn gan ddefnyddio fformiwla cyfraith Hooke:
Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 metr = 6 cm
Yr ateb cywir yw C.
8. Mae tri sbring union yr un fath wedi'u trefnu fel y dangosir yn y ffigur. Os yw cysonyn y sbring k1 = k2 = k3 = 300 Nm -1 yna bydd trefniant y sbring yn cynyddu o ran hyd o... (g = 10 ms -2 ).
A. 0,1 m
B. 0,2 m
Tua 0,4 m
D. 0,5 m
D. 0,8 m
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cysonyn y gwanwyn k 1 = k 2 = k 3 = 300 Nm -1
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 ms -2
Màs y llwyth (m) = 2 kg
Pwysau llwyth (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Cwestiwn: Cynnydd yn hyd cynulliad y gwanwyn ( Δx)
Ateb:
Cyfrifwch y cysonyn amnewid:
Mae gwanwyn 1 (k1 ) a gwanwyn 2 (k2 ) wedi'u trefnu'n gyfochrog. Y cysonyn gwanwyn cyfatebol yw:
k12 = k1 + k2 = 300 + 300 = 600 N/ m
Mae gwanwyn 3 (k3 ) a'r gwanwyn newydd (k12 ) wedi'u trefnu mewn cyfres. Y cysonyn gwanwyn newydd yw:
1/k = 1/k 3 + 1/k 12 = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600
k = 600/3 = 200 N/m
Cyfrifwch y cynnydd yng nghyfanswm hyd y gwanwyn gan ddefnyddio fformiwla cyfraith Hooke:
Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 metr
Yr ateb cywir yw A.
9. Mae tri sbring wedi'u trefnu fel y dangosir yn y ffigur canlynol. Os yw'r cysonyn sbring k = 50 Nm -1 a bod llwyth o 400 gram yn cael ei hongian ar y trefniant sbring, yna'r cynnydd yn hyd y trefniant sbring yw...
A. 2 cm
B. 4 cm
Tua 8 cm
D. 16 cm
D. 50 cm
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Cysonyn y gwanwyn 1 (k² ) = k = 50 Nm -1
Cysonyn y gwanwyn 2 (k² ) = k = 50 Nm -1
Cysonyn y gwanwyn 3 (k3 ) = 2k = 2 (50 Nm -1 ) = 100 Nm -1
Màs y llwyth (m) = 400 gram = 0,4 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Pwysau llwyth (w) = mg = (0,4)(10) = 4 Newton
Cwestiwn: Cynnydd yn hyd cynulliad y gwanwyn ( Δx)
Ateb:
Cyfrifwch y cysonyn amnewid:
Mae gwanwyn 1 (k1 ) a gwanwyn 2 (k2 ) wedi'u trefnu'n gyfochrog. Y cysonyn gwanwyn cyfatebol yw:
k12 = k1 + k2 = 50 + 50 = 100 N/ m
Mae gwanwyn 3 (k3 ) a'r gwanwyn newydd (k12 ) wedi'u trefnu mewn cyfres. Y cysonyn gwanwyn newydd yw:
1/k = 1/k 3 + 1/k 12 = 1/100 + 1/100 = 2/100
k = 100/2 = 50 N/m
Cyfrifwch y cynnydd yn hyd cynulliad y gwanwyn gan ddefnyddio fformiwla cyfraith Hooke:
Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 metr = 8 cm
Yr ateb cywir yw C.
Ffynhonnell y cwestiwn:
Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol
