4 enghraifft o gwestiynau ar gymhwyso deddfau Newton i symudiad syth lifft neu lifft
1. Mae person â màs o 50 kg mewn lifft. Cyflymiad oherwydd disgyrchiant = 10 m/s2Pennwch faint y grym arferol a roddir gan lawr y lifft ar y person os:
(a) lifft tawel
(b) mae'r lifft yn symud i lawr ar gyflymder cyson
(c) mae'r lifft yn symud i fyny gyda chyflymiad o 5 m/s2
(d) mae'r lifft yn symud i lawr gyda chyflymiad o 5 m/s2
(e) lifft cwympo rhydd
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Màs y person (m) = 50 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s2
Pwysau person (w) = mg = (50)(10) = 500 Newton
Jawab :
(a) lifft tawel
Mae'r lifft yn llonydd, nid oes cyflymiad (a = 0)
Mae'r grym sy'n cael ei gyfeirio i fyny yn bositif, mae'r grym sy'n cael ei gyfeirio i lawr yn negatif.
(b) mae'r lifft yn symud i lawr ar gyflymder cyson
Mae'r lifft yn symud ar gyflymder cyson, nid oes cyflymiad (a = 0)
Mae'r grym sy'n cael ei gyfeirio i fyny yn bositif, mae'r grym sy'n cael ei gyfeirio i lawr yn negatif.
(c) mae'r lifft yn symud i fyny gyda chyflymiad o 5 m/s2
Mae'r lifft yn symud i fyny gyda chyflymiad (a) o 5 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.
N – w = ma
N = w + ma
N = 500 + (50)(5)
N = 500 + 250
N = 750 Newton
Mae maint y grym normal (N) yn hafal i'r pwysau (w), felly pan fydd y lifft yn symud i fyny, mae corff y person yn teimlo'n drymach. Mewn geiriau eraill, pan fydd y lifft yn symud i fyny, mae pwysau ymddangosiadol y person yn dod yn fwy. Os yw'r person yn sefyll ar glorian, pan fydd y lifft yn symud i fyny, bydd y glorian yn dangos bod màs y person yn fwy.
(d) mae'r lifft yn symud i lawr gyda chyflymiad o 5 m/s2
Mae'r lifft yn symud i lawr gyda chyflymiad (a) o 5 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 = 500 – (50)(5)
N = 500 – 250
N = 250 Newton
Wrth i'r lifft symud i lawr, mae corff y person yn teimlo'n ysgafnach. Mewn geiriau eraill, wrth i'r lifft symud i lawr, mae pwysau ymddangosiadol y person yn cynyddu. Pe bai'r person yn sefyll ar glorian, wrth i'r lifft symud i lawr, byddai'r glorian yn dangos màs is.
(e) lifft cwympo rhydd
Mae lifft sy'n cwympo'n rhydd yn golygu bod y lifft yn symud i lawr, lle mae cyflymiad y lifft (a) = cyflymiad disgyrchiant (g). Er enghraifft, g = 10 m/s2 yna a = 10 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 = 500 – (50)(10)
N = 500 – 500
N = 0
Pan fydd y lifft yn cwympo'n rhydd, mae pwysau ymddangosiadol y person yn sero. Mewn geiriau eraill, byddai'r person yn canfod ei hun yn ddibwys. Pe bai'r person yn sefyll ar glorian, wrth i'r lifft symud i lawr, byddai'r glorian yn dangos bod ei fàs yn sero. Mae'r cyflwr hwn yn debyg i fod mewn gofod heb ddisgyrchiant.
2. Pennwch faint y grym tensiwn ar y cebl cynnal lifft gyda màs o 2000 kg, os:
(a) lifft tawel
(b) mae'r lifft yn symud i lawr gyda chyflymiad o 5 m/s2
(c) mae'r lifft yn symud i fyny gyda chyflymiad o 5 m/s2
(d) lifft cwympo rhydd
Tybiwch fod y cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s2
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Mas codi (m) = 2000 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s2
Pwysau codi (w) = mg = (2000)(10) = 20.000 Newton
Jawab :
(a) lifft tawel
Mae'r lifft yn llonydd, nid oes cyflymiad (a = 0)
Mae'r grym sy'n cael ei gyfeirio i fyny yn bositif, mae'r grym sy'n cael ei gyfeirio i lawr yn negatif.
Pan fydd y lifft yn llonydd, y grym tensiwn ar y rhaff (T) = pwysau'r lifft (w) = 20.000 Newton
(b) mae'r lifft yn symud i lawr gyda chyflymiad o 5 m/s2
Mae'r lifft yn symud i lawr gyda chyflymiad (a) o 5 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 – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(5)
T = 20.000 – 10.000
T = 10.000 Newton
Pan fydd y lifft yn symud i lawr, mae'r grym tensiwn ar y rhaff (T) yn mynd yn llai nag y mae pan fydd y lifft yn llonydd.
(c) mae'r lifft yn symud i fyny gyda chyflymiad o 5 m/s2
Mae'r lifft yn symud i fyny gyda chyflymiad (a) o 5 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.
T – w = ma
T = w + ma
T = 20.000 + (2000)(5)
T = 20.000 + 10.000
T = 30.000 Newton
Pan fydd y lifft yn symud i fyny, mae'r grym tensiwn ar y rhaff (T) yn dod yn fwy nag y mae pan fydd y lifft yn llonydd.
(d) lifft cwympo rhydd
Mae lifft sy'n cwympo'n rhydd yn golygu bod y lifft yn symud i lawr, lle mae cyflymiad y lifft (a) = cyflymiad disgyrchiant (g). Er enghraifft, g = 10 m/s2 yna a = 10 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 – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(10)
T = 20.000 – 20.000
T = 0
Pan fydd lifft mewn cwymp rhydd, mae'r tensiwn yn y rhaff (T) yn dod yn sero. Gan fod y tensiwn yn y rhaff yn hafal i bwysau'r lifft, pan fydd y tensiwn yn y rhaff yn sero, mae pwysau'r lifft hefyd yn ymddangos yn sero. Mae'r sefyllfa hon yn debyg i phan fydd gwrthrych mewn gwactod disgyrchiant neu ofod lle nad oes grym disgyrchiant.
[Saesneg: Cymhwyso cyfraith symudiad Newton mewn lifft ]
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/eiliad2
Cyflymiad y lifft yw 3 m/s2Mae'r arwydd negatif yn golygu bod y lifft yn symud i fyny.
Yr ateb cywir yw E.
Ffynhonnell y cwestiwn:
Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol
