20 Enghraifft o Ddeddfau Newton
Deddf Gyntaf Newton
1. Os yw'r grym canlyniadol sy'n gweithredu ar wrthrych yn hafal i sero, yna...
(1) ni fydd y gwrthrych yn cyflymu
(2) mae gwrthrychau bob amser yn gorffwys
(3) mae'r newid yng nghyflymder y gwrthrych yn sero.
(4) mae'n amhosibl i wrthrych symud mewn llinell syth ar gyflymder cyson
Y gwir yw…
A. (1), (2) a (3)
B. (1) a (3) yn unig
C. (2) a (4) yn unig
D. (4) yn unig
E. (1), (2), (3) a (4)
Trafodaeth
Yr ateb cywir yw:
(1) Ni fydd y gwrthrych yn cyflymu
Mae'r grym canlyniadol yn achosi i wrthrych gyflymu. Os yw'r grym canlyniadol yn sero, ni fydd y gwrthrych yn cyflymu.
(2) Mae gwrthrychau bob amser yn gorffwys
Mae Deddf Gyntaf Newton yn nodi, os yw'r grym canlyniadol sy'n gweithredu ar wrthrych yn hafal i sero, yna bydd gwrthrych sydd mewn llonyddwch yn aros mewn llonyddwch a bydd gwrthrych sy'n symud ar gyflymder cyson (symudiad llinol unffurf) yn parhau i symud ar gyflymder cyson.
(3) Mae'r newid yng nghyflymder y gwrthrych yn sero.
Newid mewn cyflymder = cyflymiad. Mae newid mewn cyflymder gwrthrych yn sero, sy'n golygu bod cyflymiad y gwrthrych yn sero. Os yw'r cyflymiad yn sero, yna mae'r grym canlyniadol sy'n gweithredu ar y gwrthrych yn sero.
Yr ateb cywir yw A.
Gwrthrychau yn y Lifft
2. Pan fydd Sandi mewn lifft llonydd, ei bwysau yw 500 N. Y cyflymiad oherwydd disgyrchiant = 10 ms –2 . Pan fydd y lifft yn cyflymu, mae'r tensiwn yn y rhaff yn dod yn 750 N. Felly, cyflymiad y lifft yw…
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
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Pwysau cod (w) = 500 Newton = 500 kg ms –2 (codwr yn llonydd)
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m s –2
Màs y Cyfrinair (m) = 500 / 10 = 50 kg
Tensiwn y rhaff (T) = 750 N (cyflymiad y lifft)
Mae màs y lifft yn cael ei esgeuluso.
Gofynnwyd: Cyflymiad y lifft
Ateb:
Mae'r lifft yn llonydd, nid oes cyflymiad (a = 0). Mae'r grym tuag i fyny yn bositif, mae'r grym tuag i lawr yn negatif.
ΣF = ma
T – w = 0
T = w
T = 500 Newton
Os yw'r lifft yn cyflymu i lawr, mae'r grym tensiwn yn y rhaff yn dod yn llai na 500 Newton. Ar y llaw arall, os yw'r lifft yn cael ei gyflymu i fyny, mae'r grym tensiwn yn y rhaff yn dod yn fwy na 500 Newton.
Mae'r tensiwn yn y rhaff yn dod yn 750 N, gan achosi i'r lifft gyflymu i fyny. Mae grymoedd yn yr un cyfeiriad â symudiad y lifft yn bositif, ac mae grymoedd yn y cyfeiriad gyferbyn yn negatif.
T – w = ma
750 – 500 = 50 a
250 = 50 a
a = 250 / 50
a = 5,0 ms –2
Yr ateb cywir yw A.
3. Mae person â màs o 60 kg mewn lifft sy'n symud i lawr gyda chyflymiad o 3 ms -2 . Os yw'r cyflymiad oherwydd disgyrchiant yn 10 ms -2 , yna maint y grym arferol a roddir gan lawr y lifft ar y person yw...
A. 180 N
B. 200 N
C. 340 N
D. 420 N
Dwyrain 600 Gogledd
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs (m) = 60 kg
Cyflymiad y person a'r lifft (a) = 3 m/ s²
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Disgyrchiant (w) = mg = (60)(10) = 600 Newton
Gofynnwyd: grym normal (N)
Ateb:
Mae dau rym yn gweithredu ar berson mewn lifft, sef disgyrchiant (w) a'r grym arferol a roddir gan lawr y lifft ar y person (N). Mae tri maint fector, sef disgyrchiant, grym arferol, a chyflymiad lifft, lle mae disgyrchiant yn cael ei gyfeirio i lawr, mae grym arferol yn cael ei gyfeirio i fyny, a chyflymiad lifft yn cael ei gyfeirio i lawr. Dewisir y maint fector sy'n cael ei gyfeirio i lawr i gael arwydd positif a dewisir y maint fector sy'n cael ei gyfeirio i fyny i gael arwydd negatif.
∑ F = ma
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Newton
Yr ateb cywir yw D.
4. Mae Reza, gyda màs o 40 kg, mewn lifft sy'n symud i fyny. Os yw grym llawr y lifft ar draed Reza yn 520 N a'r cyflymiad oherwydd disgyrchiant yn 10 ms -2 , yna cyflymiad y lifft yw...
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
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs (m) = 40 kg
Grym normal (N) = 520 N
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Grym disgyrchiant (w) = mg = (40)(10) = 400 N
Gofynnwyd: Cyflymiad y lifft
Ateb:
∑ F = ma
400 – 520 = (40)(a)
-120 = (40)(a)
a = -120/40
a = -3 m/ s²
Cyflymiad y lifft yw 3 m/s² . Mae'r arwydd negatif yn golygu bod y lifft yn symud i fyny.
5. Mae person â màs o 60 kg mewn lifft sy'n symud i lawr gyda chyflymiad o 3 ms -2 . Faint o bwysau mae traed pobl yn ei roi ar lawr y lifft?
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs y person (m) = 60 kg
Pwysau person (w) = mg = (60 kg)(10 m/s² ) = 600 kg m/s² = 600 Newton
Cyflymiad y lifft (a) = 3 m/s² , i lawr.
Gofynnwyd: Faint o bwysau mae traed person yn ei roi ar lawr y lifft?
Ateb:
Mae'r lifft yn symud i lawr gyda chyflymiad (a) o 3 m/s² . Mae'r grym yn yr un cyfeiriad â symudiad y lifft yn bositif, mae'r grym yn y cyfeiriad gyferbyn â symudiad y lifft yn negatif.
w – N = ma
N = w – ma
N = 600 – (60)(3)
N = 600 – 180
N = 420 Newton
Dyma'r grym normal y mae llawr y lifft yn ei roi ar y person. Mae'r person yn llonydd ar y lifft fel bod maint y grym normal yn hafal i bwysau ymddangosiadol y person. Mae'r pwysau ymddangosiadol yn hafal i bwysau traed y person ar y llawr.
System Llwyth Rhaff Pwli
6. Mae dau wrthrych A a B, pob un â màs o 6 kg a 2 kg, wedi'u clymu â rhaff dros bwli fel y dangosir yn y llun. Os anwybyddir y ffrithiant rhwng y rhaff a'r pwli a g = 10 ms -2 , yna'r tensiwn yn y rhaff yw...
A. 20 N
B. 24 N
C. 27 N
D. 30 N
Dwyrain 50 Gogledd
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
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
Cwestiwn: Beth yw grym tensiwn y rhaff (T)?
Ateb:
w A > w B felly mae'r system yn symud yn wrthglocwedd (m A yn symud i lawr, m B yn symud i fyny).
Cyflymiad
ΣF = ma
w A – w B = (m A + m B ) a
60 – 20 = (6 + 2) a
40 = (8) a
a = 40 / 8 = 5 m/ s²
Tensiwn y rhaff
Mae m A yn symud i lawr
w A – T A = m A a
60 – T A = (6)(5)
60 – TA = 30
TA = 60 – 30
T2 = 30 Newton
mae m B yn symud i fyny
T B – w B = m B a
T B – 20 = (2)(5)
T B – 20 = 10
T B = 10 + 20
T1 = 30 Newton
Tensiwn llinyn (T) = 30 Newton.
Yr ateb cywir yw D.
7. Edrychwch ar y llun ar yr ochr! Anwybyddir ffrithiant y rhaff a'r pwli. Os yw màs A = 5 kg, g = 10 m s —2 ac mae A yn symud i lawr gyda chyflymiad o 2,5 m s —2 , yna beth yw màs B?
A. 0,5 kg
B. 1 kg
Tua 1,5 kg
D. 2 kg
E. 3 kg
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs A (m A ) = 5 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Cyflymiad A neu gyflymiad system (a) = 2,5 m/ s²
Pwysau A (w A ) = (m A )(g) = (5)(10) = 50 Newton
Gofynnwyd: beth yw màs B (m B )?
Ateb:
Mae bloc A yn symud i lawr felly mae pwysau A (wA ) yn fwy na phwysau B (wB ).
Cymhwyswch ail gyfraith Newton:
ΣF = ma
w A – w B = (m A + m B ) a
50 – (m B )(10) = (5 + m B ) (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
m B = 3 kg
Yr ateb cywir yw E.
8. Mae dau wrthrych â màsau o 2 kg a 3 kg wedi'u clymu â rhaff ac yna'n cael eu cysylltu â phwli y mae ei fàs yn cael ei anwybyddu fel y dangosir yn y llun.
Os yw maint y cyflymiad disgyrchiant = 10 ms -2 , grym tensiwn y rhaff a brofir gan y system yw...
A. 20 N
B. 24 N
C. 27 N
D. 30 N
Dwyrain 50 Gogledd
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, g = 10 m/ s2
w 1 = (m 1 )(g) = (2 kg)(10 m/s 2 ) = 20 kg m/s 2 neu 20 Newton
w 2 = (m 2 )(g) = (3 kg)(10 m/s 2 ) = 30 kg m/s 2 neu 30 Newton
Cwestiwn: Beth yw grym tensiwn y rhaff (T)?
Ateb:
w 2 > w 1 felly mae'r system yn symud yn glocwedd (mae m 2 yn symud i lawr, mae m 1 yn symud i fyny).
Cyflymiad
ΣF = ma
w² – w¹ = ( m¹ + m² ) a
30 – 20 = (2 + 3) a
10 = (5) a
a = 10 / 5 = 2 m/ s².
Tensiwn y rhaff
mae m 2 yn symud i lawr
w² – T² = m² a
30 – T2 = (3)(2)
30 – T2 = 6
T2 = 30 – 6
T2 = 24 Newton
mae m 1 yn symud i fyny
T 1 – w 1 = m 1 a
T 1 – 20 = (2)(2)
T 1 – 20 = 4
T1 = 20 + 4
T1 = 24 Newton
Tensiwn llinyn (T) = 24 Newton.
Yr ateb cywir yw B.
9. Mae dau floc wedi'u cysylltu gan bwli llyfn ac anwybyddir màs y pwli fel y dangosir yn y ffigur. Màs A = m A , màs B = m B ac mae bloc B yn disgyn gyda chyflymiad a. Os yw'r cyflymiad oherwydd disgyrchiant yn g, yna maint tensiwn y rhaff sy'n digwydd ym bloc B yw…
A. T = mB.a
B. T = m A (a – g)
C. T = m A (g – a)
D. T = m B (a – g)
E. T = m B (g – a)
Trafodaeth
Mae'r wyneb gwastad yn llyfn felly nid oes grym ffrithiannol sy'n atal symudiad bloc A. Y grym sy'n symud y system flociau yw pwysau bloc B.
Cyfrifwch gyflymiad y system:
Cyfrifwch rym tensiwn y rhaff (T):
Ystyriwch symudiad un o'r gwrthrychau, er enghraifft A. Mae A yn symud i'r dde.
Amnewid m A yn hafaliad 1 gydag m A yn hafaliad 2.
Yr ateb cywir yw E.
10. Mae bloc gyda màs o 10 kg yn cael ei osod ar lawr garw ac yna'n cael ei dynnu gan rym llorweddol F. Os yw cyfernod ffrithiant statig yn μs = 0,5 a'r cyfernod ffrithiant cinetig μk = 0,3. Pennwch faint y grym ffrithiant pan fydd y bloc ar fin symud. (g = 10 m/s2)
Trafodaeth
Bydd y bloc yn symud yn union os yw maint y grym tynnu = maint y grym ffrithiant statig mwyaf. Mae ffrithiant statig yn gweithredu ar wrthrych (yn atal symudiad y gwrthrych) pan fydd y gwrthrych yn cael ei dynnu ond nad yw'r gwrthrych wedi symud eto. Mae gan ffrithiant statig werth mwyaf pan fydd y gwrthrych ar fin symud (nid yw'r gwrthrych wedi symud eto, mae'r gwrthrych bron â symud). I'r gwrthwyneb, mae ffrithiant cinetig yn gweithredu ar wrthrych (yn atal symudiad y gwrthrych) pan fydd y gwrthrych eisoes yn symud.
Mae'n hysbys bod:
Cwestiwn: Grym ffrithiant statig mwyaf (fs)?
Ateb:
Os yw'r gwrthrych ar blân gwastad fel yn y llun, maint y grym normal = pwysau'r gwrthrych.
Grym normal (N) = disgyrchiant (w) = 100 Newton
Fformiwla grym ffrithiant statig uchaf:
Ni ddefnyddir y cyfernod ffrithiant cinetig yn y cyfrifiadau.
11. Mae dau floc wedi'u cysylltu gan raff ysgafn sy'n cael ei thynnu gan rym llorweddol F = 20 N (gweler y ffigur). Os yw g = 10 ms-2 a bod cyfernod ffrithiant cinetig rhwng y bloc a'r wyneb yn 0,1, pennwch faint cyflymiad y bloc...
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Gofynnwyd: cyflymiad (a) y bloc?
Ateb:
12. Mae bloc A gyda màs o 2 kg a bloc B gyda màs o 4 kg wedi'u trefnu fel y dangosir yn y llun. Os yw cyfernod ffrithiant y llawr 3 gwaith cyfernod ffrithiant bloc B, bydd bloc A yn symud gyda chyflymiad o 5 m/s.-2Felly mae cymhareb y grym ffrithiant rhwng bloc A a'r llawr i flociau A a B yn… g = 10 m/s2
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Gofynnwyd:
Cymhariaeth o rym ffrithiannol bloc A a'r llawr (fs A) gyda grym ffrithiant blociau A a B (fs B)?
Ateb:
13. Edrychwch ar y llun ar yr ochr! Màs pob bloc yw m.1 = 2 kg a m2 = 3 kg ac anwybyddir màs y pwli. Os yw wyneb y plân yn llyfn a g = 10 ms-2, yna cyflymiad y system yw ….
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
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, g = 10 ms-2
w2 = m2 g = (3)(10) = 30 kg m/s2 neu 30 Newton
Cwestiwn: Cyflymiad system (a)?
Ateb:
14. Mae gwrthrych â màs wedi'i gysylltu gan raff sy'n mynd trwy bwli llyfn fel y dangosir yn y llun. Os yw m1 = 2 kg, m2 = 3 kg a g = 10 ms-2, yna maint grym tensiwn y rhaff T yw…
A. 10,2 N
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
Dwyrain 24,0 Gogledd
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, g = 10 ms-2
w1 = (2)(10) = 20 Newton
w2 = (3)(10) = 30 Newton
Cwestiwn: Beth yw maint y grym tensiwn ar y rhaff (T)?
Ateb:
w2 = Mae 30 Newton yn fwy na w1 = 20 Newton felly m2 symud i lawr, m1 symud i fyny.
Fformiwla ail gyfraith Newton:
Grym tensiwn y rhaff?
Yn ôl cyfeiriad symudiad y system neu gyfeiriad cyflymiad y system, cyfeiriad y grym disgyrchiant m2 i lawr, cyfeiriad grym tensiwn y rhaff ar m2 i'r brig:
w2 - T.2 = m2 a
30 – T2 = (3)(2)
30 – T2 = 6
T2 = 30 - 6
T2 = 24 Newton
Cyfeiriad disgyrchiant m1 i lawr, cyfeiriad grym tensiwn y rhaff ar m1 i'r brig:
T1 - w1 = (m1) (a)
T1 – 20 = (2)(2)
T1 - 20 = 4
T1 = 4 + 20
T1 = 24 Newton
Grym tensiwn rhaff (T) = T1 = T.2 = 24 Newton.
15. Mae dau floc, pob un â màs o 4 kg, wedi'u cysylltu gan raff a phwli fel y dangosir yn y ffigur. Mae'r wyneb a'r pwli yn llyfn. Os caiff bloc B ei dynnu â grym llorweddol o 50 N, cyflymiad y bloc yw… (g = 10 m/s)2)
A. 1,25 m/e2
B. 7,5 m/e2
C. 10 m/e2
D. 12,5 m/e2
Dwyrain 15 m/s2
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
mA = 4 kg, mB = 4 kg, g = 10 m/eiliad2
wA = (mA)(g) = 4)(10) = 40 Newton
F = 50 Newton
Gofynnwyd: cyflymiad system?
Ateb:
Fformiwla ail gyfraith Newton:
Cyflymiad y ddau floc yw 1,25 m/s2Cyfeiriad symudiad y ddau floc = cyfeiriad y grym tynnol F.
16. Edrychwch ar y llun ar yr ochr! Masau'r blociau yw m 1 = 6 kg ac m 2 = 4 kg, ac anwybyddir màs y pwli. Os yw wyneb y plân yn llyfn ac mae g = 10 m s −2 , yna cyflymiad y system yw….
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
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m1 = 6 kg, m2 = 4 kg, g = 10 m/eiliad2
w1 = m1 g = (6 kg)(10 m/eiliad2) = 60 kg m/eiliad2 neu 60 Newton
w2 = m2 g = (4 kg)(10 m/eiliad2) = 40 kg m/eiliad2 neu 40 Newton
Gofynnwyd: cyflymiad system (a)?
Ateb:
m1ar arwyneb llyfn, gwastad heb ffrithiant fel bod y system yn cael ei gyrru gan disgyrchiant bloc 2.
Terapkan Ail gyfraith Newton :
∑F = ma
w2 = (m1 +m2) Y
40 N = (6 kg + 4 kg) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 N / 10 kg
a = 4 m/eiliad2
Yr ateb cywir yw D.
17. Mae dau floc, pob un â màs o 2 kg, wedi'u cysylltu gan raff a phwli fel y dangosir yn y ffigur. Mae'r wyneb a'r pwli yn llyfn. Os caiff bloc B ei dynnu â grym llorweddol o 40 N, cyflymiad y bloc yw… (g = 10 m/ s² )
A. 5 m/e2
B. 7,5 m/e2
C. 10 m/e2
D. 12,5 m/e2
Dwyrain 15 m/s2
Trafodaeth:
Mae'n hysbys bod:
mA = mB = 2 kg, g = 10 m/eiliad2, F = 40 N
wA = mg = (2)(10) = 20 N
Cwestiwn: cyflymiad y bloc (a)?
Ateb:
Mae wyneb y bloc yn llyfn, felly dim ond y grym sy'n effeithio ar symudiad y bloc yw grym F a phwysau bloc A.
Cymhwyswch ail gyfraith Newton:
∑F = ma
F – wA = (mA +mB) Y
40 – 20 = (2 + 2) a
20 = (4) a
a = 20 / 4
a = 5 m/eiliad2
Yr ateb cywir yw A.
Plân gogwydd
18. Mae bloc gyda màs o 2 kg ar awyren oleddfol llyfn gydag ongl gogwydd = 30o, fel bod y bloc yn symud gyda chyflymiad cyson. Os yw g = 10 ms-2, yna maint y grym sy'n symud y bloc yw...
A. 5 N
B. 6 N
C. 7 N
D. 8 N
Dwyrain 10 Gogledd
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m = 2 kg, g = 10 m/eiliad2, theta = 30o
w = mg = (2)(10) = 20 kg m/s2 = 20 N
Cwestiwn: Pa rym sy'n symud y bloc?
Ateb:
Y grym sy'n symud y bloc yw wx.
wx = w heb ei drin
wx = (20 N)(sin 30o)
wx = (20 N)(0,5)
wx = 10 N.
Y grym sy'n symud y bloc yw 10 Newton.
Yr ateb cywir yw E.
19. Mae dau floc wedi'u cysylltu gan raff ysgafn sy'n cael ei thynnu gan rym llorweddol F = 24 N. g = 10 ms-2 ac mae wyneb y llawr yn llithrig. Maint cyflymiad y bloc gan ddefnyddio ail gyfraith Newton ar gyfer pob gwrthrych yw...
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
m1 = 2 kg, m2 = 4 kg, F = 24 N
Cwestiwn: Beth yw cyflymiad y bloc (a)?
Ateb:
Maint cyflymiad y bloc yw 4 m/s2.
20. Pan fydd mewn lifft llonydd, pwysau Sandi yw 500 N. Cyflymiad oherwydd disgyrchiant = 10 ms-2Pan fydd y lifft yn cyflymu, mae'r tensiwn yn y rhaff yn dod yn 750 N. Felly, mae cyflymiad y lifft yn...
A. 5,0 ms-2
B. 7,5 ms-2
C. 10,0 ms-2
D. 12,5 ms-2
Dwyrain 15,0 ms-2
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
w = 500 N, g = 10 m/eiliad2, T = 750 N
Cwestiwn: cyflymiad lifft (a)?
Ateb:
Màs y cyfrinair:
w = mg
500 = m (10)
m = 500 / 10
m = 50 kg
Nid yw màs y lifft yn hysbys felly cyfanswm màs y lifft a'i gynnwys = màs y cod.
Yn ôl cyfraith gyntaf Newton, os yw'r lifft yn llonydd yna'r grym canlyniadol = 0.
Grym tensiwn y rhaff (T) pan fydd y lifft yn llonydd = 500 N.
Pan fydd y lifft yn cyflymu, mae grym tensiwn y rhaff (T) yn dod yn 750 N neu'n cynyddu 250 N.
Cyflymiad y lifft yw 5 m/s2 a chyfeiriad y cyflymiad = cyfeiriad symudiad y lifft yw i fyny.
Ffynhonnell y cwestiwn:
Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol
