4 eksempler på SMP-spørgsmål om skråplan
1. Se på det følgende billede!
En vogn med en vægt på 10 N trækkes fra bunden af et skrånende plan til toppen af det skrånende plan. Størrelsen af den nødvendige kraft F er…
A. 15,0 N
B. 12,5 N
C. 5,0 N
D. 2,5 N
Diskussion
Det er kendt, at:
Vognvægt (w) = 10 Newton
Længde af skråplan = 2 meter
Højde på skråplan = 0,5 meter
θ = vinklen mellem et fladt plan og et skrånende plan
Sin θ = 0,5/2 = 0,25
Spørgsmål: Størrelsen af kraften F
Svar:
w x er den komponent af vognens vægt, der er parallel med det skrånende plan
w y er den komponent af vognens vægt, der er vinkelret på det skrånende plan
For at vognen kan trækkes op, skal trækkraften F være mindst lig med wx.
w x = w sin θ = (10 Newton)(0,25) = 2,5 Newton
Så trækkraften F = 2,5 Newton
Det rigtige svar er D.
2.
En genstand lavet af en glat træklods vil blive løftet på et glat, skrånende plan som vist på billedet. Hvis klodens masse er 6 kg, er g = 10 m/s2, så er størrelsen af den trykkraft, der skal til for at hæve blokken fra P til Q,…
A. 36 Newton
B. 24 Newton
C. 20 Newton
D. 12 Newton
Diskussion
Berat bjælke: w = mg = (6)(10) = 60 kg m/s2 = 60 Newton
Glatte blokke og skråplaner er glatte, så de anses for at være friktionsfri. friktionFor at blokken kan bevæges opad, skal den minimale trykkraft være lig med den komponent af blokkens vægt, der er parallel med det skrånende plan, nemlig wx.
wx = w sin teta = (w)(forside/hypotenuse)
wx = (60)(20/60) = (60)(1/3) = 20 Newton
Det rigtige svar er C.
3.
En arbejder ønsker at flytte en kasse over på en lastbil, der vejer 500 Newton, ved hjælp af et skråplan, som vist på figuren nedenfor. Hvis lastbilen er 1,5 m høj, hvor meget kraft kræves der så for at flytte kassen?
A. 125 N
B. 250 N
C. 500 N
D. 1500 N
Diskussion
Kassens vægt (w) = 500 Newton
For at kassen kan bevæges opad, skal den minimale trykkraft være den samme som komponenten af kassens tyngdekraft parallelt med det skrånende plan, nemlig wx.
wx = w sin teta = (w)(forside/hypotenuse)
wx = (500)(1,5/3) = (500)(1/2) = 250 Newton
Det rigtige svar er B.
4.
Et tungt stykke udstyr skal løftes ved hjælp af en planke som et skråplan, som vist på følgende figur. For at sikre, at løftekraften er halvdelen af kassens faktiske vægt, skal der anvendes en planke med en længde på...
A. 5,0 m
B. 7,5 m
Ca. 10,0 meter
D. 12,5 m
Diskussion
Kassens vægt = w
For at kassen kan bevæges opad, skal den minimale trykkraft være lig med kassens tyngdekraftkomponent parallelt med det skrånende plan, nemlig wxSåledes at størrelsen af trykkraften er 0,5 gange kassens vægt, er brættets længde…
wx = w uden teta
wx = (w)(forside/hypotenusen)
0,5 (w) = (w) (2,5/x)
0,5 = (2,5/x)
x = 2,5/0,5 = 5 meter
Det rigtige svar er A.
Spørgsmålskilde:
Spørgsmål til nationale eksamensspørgsmål til naturvidenskab i ungdomsskolen/islamisk ungdomsskole
