2 enghraifft o gymhwyso deddfau Newton i system llwyth rhaff a phwli
1. Mae màs bloc 1 yn 2 kg, mae màs bloc 2 yn 3 kg, y cyflymiad oherwydd disgyrchiant yw 10 m/s2Penderfynwch (a) maint a chyfeiriad cyflymiad y system (b) maint y grym tensiwn ar y rhaff!
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Màs bloc 1 (m1) = 2 kg
Màs bloc 2 (m2) = 3 kg
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s2
Pwysau bloc 1 (p1) = m1 g = (2)(10) = 20 Newton
Pwysau bloc 2 (p2) = m2 g = (3)(10) = 30 Newton
Jawab :
(a) maint a chyfeiriad cyflymiad y system
w2 > w1 Felly, mae bloc 2 yn symud i lawr, mae bloc 1 yn symud i fyny. Felly mae'r system yn symud yn glocwedd. Y grym i'r un cyfeiriad â symudiad y system yw w2 a T1, yn bositif. Y grym sydd gyferbyn â symudiad y system, sef T2 a w1, wedi'i farcio'n negyddol.
Mae'r grym tensiwn ar y rhaff yr un fath ym mhob rhan o'r rhaff.
Felly T1 = T.2 = T.
w2 – T + T – w1 = (m1 +m2) Y
w2 - w1 = (m1 +m2) Y
30 – 20 = (2 + 3) a
10 = 5 a
a = 10 / 5
a = 2 m/eiliad2
Maint cyflymiad y system yw 2 m/s2.
(b) maint y tensiwn yn y rhaff
Bloc adolygu 2.
Mae dau rym yn gweithredu ar floc 2. Yn gyntaf, pwysau bloc 2 (p2) sydd wedi'i gyfeirio tuag i lawr, i'r un cyfeiriad â symudiad bloc 2, felly mae ganddo arwydd positif. Ail, grym tensiwn y rhaff ar floc 2 (T2) sydd wedi'i gyfeirio i fyny, yn groes i gyfeiriad symudiad bloc 2, felly mae ganddo arwydd negyddol. Cymhwyswch ail gyfraith Newton:
Bloc adolygu 1.
Mae dau rym yn gweithredu ar floc 1. Yn gyntaf, pwysau bloc 1 (p1) sydd wedi'i gyfeirio tuag i lawr, yn groes i gyfeiriad symudiad bloc 1, felly mae ganddo arwydd negatif. Ail, grym tensiwn y rhaff ar floc 1 (T1) sydd wedi'i gyfeirio i fyny, i'r un cyfeiriad â symudiad bloc 1, felly mae ganddo arwydd positif. Cymhwyswch ail gyfraith Newton:
Maint grym tensiwn y rhaff = T1 = T.2 = T = 24 Newton
2. Mae bloc 1 ar arwyneb garw, gwastad gyda ffrithiant. Màs bloc 1 yw 2 kg, màs bloc 2 yw 4 kg, a'r cyflymiad oherwydd disgyrchiant yw 10 m/s.2, mae cyfernod ffrithiant statig a chinetig yn 0,4 a 0,3. A yw'r system yn llonydd neu'n symud? Os yw'r system yn symud, pennwch faint a chyfeiriad cyflymiad y system!
Trafodaeth
Ni ddangosir grym tensiwn (T) y rhaff oherwydd, fel yn y cyfrifiad blaenorol, mae grym tensiwn y rhaff yn cael ei ddileu o'r hafaliad yn y pen draw. Os gofynnir amdano yn y cwestiwn, mae angen dangos grym tensiwn y rhaff, ond os na ofynnir amdano yn y cwestiwn, anwybyddwch ef.
Mae'n hysbys :
Gofynnwyd A yw'r system yn llonydd neu'n symud? Os yw'n symud, pennwch faint a chyfeiriad cyflymiad y system!
Jawab :
Oherwydd w2 > fs (40 Newton > 8 Newton) yna mae'r system yn symud, lle mae bloc 2 yn symud yn fertigol i lawr a bloc 1 yn symud yn llorweddol i'r dde. Pan fydd y system yn symud, y grym ffrithiant sy'n gweithredu ar floc 1 yw'r grym ffrithiant cinetig (fk). Cymhwyswch ail gyfraith Newton:
Maint cyflymiad y system yw 5,7 m/s2
[Saesneg: Cyrff wedi'u cysylltu gan gordiau a phwlïau – cymhwyso cyfraith symudiad Newton]
