4 Παραδείγματα ερωτήσεων για κεκλιμένο επίπεδο SMP
1. Κοιτάξτε την ακόλουθη εικόνα!
Ένα καρότσι βάρους 10 N τραβιέται από το κάτω μέρος ενός κεκλιμένου επιπέδου μέχρι να φτάσει στην κορυφή του κεκλιμένου επιπέδου. Το μέγεθος της απαιτούμενης δύναμης F είναι…
Α. 15,0 Β
Β. 12,5 Ν
Γ. 5,0 Ν
Δ. 2,5 Ν
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Βάρος καροτσιού (w) = 10 Newton
Μήκος κεκλιμένου επιπέδου = 2 μέτρα
Ύψος κεκλιμένου επιπέδου = 0,5 μέτρα
θ = γωνία μεταξύ ενός επίπεδου και ενός κεκλιμένου επιπέδου
Sin θ = 0,5/2 = 0,25
Ερώτηση: Το μέγεθος της δύναμης F
Απάντηση:
wx είναι η συνιστώσα του βάρους του καροτσιού που είναι παράλληλη με το κεκλιμένο επίπεδο
w y είναι η συνιστώσα του βάρους του καροτσιού που είναι κάθετη στο κεκλιμένο επίπεδο
Για να τραβηχτεί το καρότσι προς τα πάνω, η δύναμη έλξης F πρέπει να είναι τουλάχιστον ίση με wx.
w x = w sin θ = (10 Newton)(0,25) = 2,5 Newton
Έτσι, η εφελκυστική δύναμη F = 2,5 Newton
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.
2.
Ένα αντικείμενο φτιαγμένο από ένα λείο ξύλινο μπλοκ θα ανυψωθεί σε ένα λείο κεκλιμένο επίπεδο όπως φαίνεται στην εικόνα. Εάν η μάζα του μπλοκ είναι 6 kg, g = 10 m/s2, τότε το μέγεθος της δύναμης ώθησης για την ανύψωση του μπλοκ από το P στο Q είναι…
Α. 36 Νιούτον
Β. 24 Νιούτον
Γ. 20 Νιούτον
Δ. 12 Νιούτον
Συζήτηση
Berat δέσμη: w = mg = (6)(10) = 60 kg m/s2 = 60 Νιούτον
Τα λεία μπλοκ και τα κεκλιμένα επίπεδα είναι λεία, επομένως θεωρείται ότι δεν έχουν τριβή. τριβήΓια να μετακινηθεί το μπλοκ προς τα πάνω, η ελάχιστη δύναμη ώθησης πρέπει να είναι ίση με τη συνιστώσα του βάρους του μπλοκ που είναι παράλληλη προς το κεκλιμένο επίπεδο, δηλαδή wx.
wx = w sin teta = (w) (μπροστινή πλευρά/υποτένουσα)
wx = (60)(20/60) = (60)(1/3) = 20 Νιούτον
Η σωστή απάντηση είναι η Γ.
3.
Ένας εργάτης θέλει να μετακινήσει ένα κουτί σε ένα φορτηγό βάρους 500 Newton χρησιμοποιώντας ένα κεκλιμένο επίπεδο όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Αν το φορτηγό έχει ύψος 1,5 m, πόση δύναμη απαιτείται για να μετακινηθεί το κουτί;
Α. 125 Β
Β. 250 Ν
Γ. 500 Ν
Δ. 1500 Ν
Συζήτηση
Βάρος κουτιού (w) = 500 Newton
Για να κινηθεί το κουτί προς τα πάνω, η ελάχιστη ωστική δύναμη πρέπει να είναι η ίδια με τη συνιστώσα της βαρύτητας του κουτιού παράλληλη προς το κεκλιμένο επίπεδο, δηλαδή wx.
wx = w sin teta = (w) (μπροστινή πλευρά/υποτένουσα)
wx = (500)(1,5/3) = (500)(1/2) = 250 Νιούτον
Η σωστή απάντηση είναι η Β.
4.
Ένα βαρύ κομμάτι εξοπλισμού πρέπει να ανυψωθεί χρησιμοποιώντας μια σανίδα ως κεκλιμένο επίπεδο, όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα. Για να διασφαλιστεί ότι η δύναμη ανύψωσης είναι η μισή από το πραγματικό βάρος του κιβωτίου, μια σανίδα με μήκος...
Α. 5,0 μ.
Β. 7,5 μ.
Γ. 10,0 μ.
Δ. 12,5 μ.
Συζήτηση
Βάρος του κουτιού = w
Για να κινηθεί το κουτί προς τα πάνω, η ελάχιστη ωστική δύναμη πρέπει να είναι ίση με τη συνιστώσα της βαρύτητας του κουτιού παράλληλη προς το κεκλιμένο επίπεδο, δηλαδή wxΈτσι ώστε το μέγεθος της δύναμης ώθησης να είναι 0,5 φορές το βάρος του κουτιού, το μήκος της σανίδας είναι…
wx = w sin teta
wx = (w)(μπροστινή πλευρά/υποτείνουσα)
0,5 (w)= (w)(2,5/x)
0,5 = (2,5/x)
x = 2,5/0,5 = 5 μέτρα
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
Πηγή ερώτησης:
Ερωτήσεις Πανελλαδικών Εξετάσεων Φυσικών Επιστημών Γυμνασίου/Ισλαμικού Γυμνασίου
