Liikumine ligikaudselt kaldpinnal hõõrdejõu abil – Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused

1. Objekti mass = 2 kg, raskuskiirendus = 9.8 m/s² , staatilise hõõrdetegur = 0.2, kineetilise hõõrdetegur = 0.1. Kas objekt on paigal või kiireneb? Kui objekt kiireneb, leia (a) kasti kiirenduse netojõud (b) ja suund!

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 1

Lahendus

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 2

Tuntud:

Mass (m) = 2 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Staatilise hõõrdetegur ( μs ) = 0.2

Kineetilise hõõrdetegur ( μk ) = 0.1

Kaal (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 njuutonit

Raskuse horisontaalne komponent (w x ) = w sin 30 o = (19.6)(0.5) = 9.8 njuutonit

Raskuse vertikaalne komponent (w y ) = w cos 30 0 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 njuutonit

Normaaljõud (N) = w y = 9.8√3 njuutonit

Staatilise hõõrdejõu jõud (fs ) = (0.2)(9.8√3) = 1.96√3 Newtonit = 3.39 Newtonit

Kineetilise hõõrdejõu jõud (fk ) = (0.1)(9.8√3) = 0.98√3 Newtonit = 1.69 Newtonit

lahendus:

Objekt on paigal, kui wx < fs , ja objekt liigub allapoole, kui wx > fs.

w x = 9.8 njuutonit ja f s = 3.39 njuutonit.

(a) netojõud

∑ F = w x – f k = 9.8 – 1.69 = 8.11 njuutonit

(b) kiirenduse suurus ja suund

∑ F = mA

8.11 = (2) a

a = 4.05

Kiirenduse suurusjärk = 4.05 m/s² ja kiirenduse suund = allapoole.

[irp]

2. Objekti mass = 4 kg, raskuskiirendus = 9,8 m/s² . Kineetilise hõõrdetegur = 0.2 ja staatilise hõõrdetegur = 0.4. Jõu suurus F = 40 njuutonit. Kas objekt on paigal või libiseb alla? Kui objekt libiseb alla, leia (a) netojõud (b), kiirenduse suurus ja suund!

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 3

Lahendus

Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 4

Tuntud:

Mass (m) = 4 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Staatilise hõõrdeteguri ( μs ) = 0.4

Kineetilise hõõrdetegur ( μk ) = 0.2

Kaal (w) = mg = (4)(9.8) = 39.2 njuutonit

Raskuse horisontaalne komponent (w x ) = w sin 30 o = (39.2)(0.5) = 19.6 njuutonit

Raskuse vertikaalne komponent (w y ) = w cos 30 0 = (392)(0..5√3) = 19.6√3 njuutonit

Normaaljõud (N) = w y = 19.6√3 njuutonit = 33.95 njuutonit

staatiline hõõrdejõud (fs ) = μs N = (0,4)(33.95) = 13.58 njuutonit

Kineetiline hõõrdejõud (fk ) = μkN = ( 0.2)(33.95) = 6.79 njuutonit

F = 40 njuutonit

lahendus:

Objekt libiseb alla, kui F < wx + fs . Objekt libiseb üles, kui F > wx + fs.

F = 40 njuutonit, wx = 19.6 njuutonit ja fs = 13.58 njuutonit.

F on suurem kui w x + f s , seega libiseb objekt üles.

(a) Netojõud

∑ F = F – w x – f k = 40 – 19.6 – 6.79 = 13.61 njuutonit

(b) Kiirenduse suurus ja suund

∑ F = mA

6.4 = (4) a

a = 1.6

Kiirenduse suurus on 1.6 m/s² ja kiirenduse suund on ülespoole.

[irp]

[wpdm_package id='481′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta – Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused

1. Kasti mass = 2 kg, raskuskiirendus = 9.8 m/s² . Leia (a) kasti allapoole kiirendav netojõud (b) kasti kiirenduse suurus.

Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, ülesanded ja lahendused 1

Lahendus

Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, ülesanded ja lahendused 2

Tuntud:

Mass (m) = 2 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Kaal (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 njuutonit

w x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 njuutonit

w y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 njuutonit

lahendus:

(a) Kasti kiirendava jõu netojõud

Kaldpind on sile, seega hõõrdejõudu ei ole. Ainus jõud, mis objektile mõjub, on w x.

∑ F = w x

∑ F = 9.8 njuutonit

(b) kiirenduse suurusjärk

∑ F = mA

9.8 = (2) a

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/ s²

Kiirenduse suurus on 4.9 m/s² , kiirenduse suund on allapoole.

[irp]

2. Kaldpind on sile, seega hõõrdejõudu ei ole . Objekti mass on 3 kg, raskuskiirendus on 9.8 m/s² . Määrake jõu F suurus, kui (a) objekt on paigal, (b) objekt liigub allapoole konstantse kiirendusega 2 m/s², ( c) objekt liigub ülespoole konstantse kiirendusega 2 m/ s².

Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, ülesanded ja lahendused 3

Lahendus

Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta - Newtoni liikumisseaduse rakendamine, ülesanded ja lahendused 4

Tuntud:

Mass (m) = 3 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Kaal (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 njuutonit

w x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 njuutonit

w y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 njuutonit

lahendus:

(a) Jõu F suurus, kui objekt on paigal

Newtoni esimene liikumisseadus väidab, et kui keha on paigal, siis sellele kehale mõjuv jõud on null.

∑ F = 0

F – w x = 0

F = w x

F = 14.7 njuutonit

(b) Jõu F suurus, kui objekt liigub allapoole konstantse kiirusega 2 m/ s²

∑ F = mA

w x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 njuutonit

(c) Jõu F suurus, kui objekt liigub ülespoole konstantse kiirusega 2 m/ s²

∑ F = mA

F – w x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 njuutonit

[irp]

[wpdm_package id='479′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõu abil – probleemid ja lahendused

1. Kasti 1 mass on 2 kg, kasti 2 mass on 4 kg, raskuskiirendus on 10 m/s² ja jõu F suurus on 40 njuutonit. Kasti 1 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur on 0.2 ning kasti 2 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur on 0.3. Leia (a) kasti kiirenduse suurus ja suund . (b) Kasti 1 poolt karbile 2 avaldatava jõu suurus (F 12 ) ja kasti 2 poolt karbile 1 avaldatava jõu suurus (F 21 ).

Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõu abil - ülesanded ja lahendused 1

Lahendus

Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõu abil - ülesanded ja lahendused 2

Tuntud:

Kasti 1 mass (m² ) = 2 kg

Kasti 2 mass (m² ) = 4 kg

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ s² ,

Jõud F = 40 njuutonit,

Kasti 1 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur ( μ k1 ) = 0.2

Kasti 2 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur ( μk2 ) = 0.3

Karbi kaal 1 (w 1 ) = m 1 g = (2)(10) = 20 njuutonit

Kasti kaal 2 (w 2 ) = m 2 g = (4)(10) = 40 njuutonit

Kastile 1 (N 1 ) mõjuv normaaljõud = w 1 = 20 njuutonit

Kastile mõjuv normaaljõud 2 (N 2 ) = w 2 = 40 njuutonit

Kastile 1 mõjuv kineetilise hõõrdejõu jõud (f k1 ) = ( μ k1 )(N 1 ) = (0.2)(20) = 4 njuutonit

Kastile 2 mõjuv kineetilise hõõrdejõu jõud (f k2 ) = ( μ k1 )(N 2 ) = (0.3)(40) = 12 njuutonit

lahendus:

(a) Kasti kiirenduse suurus ja suund

ΣF = mA

F – fk1 – fk2 = (m1 + m2 ) a

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 a

a = 24 / 6

a = 4 m/ s²

Kiirenduse suund = netojõu suund = paremale.

(b) Kasti 1 poolt kastile 2 avaldatava jõu suurus (F 12 ) ja kasti 2 poolt kastile 1 avaldatava jõu suurus (F 21 ).

Arvutage F 12 suurusjärk :

ΣF = mA

F12 – fk2 = ( m2 ) a

F12 – 12 = (4)(4)

F 12 – 12 = 16

F12 = 16 + 12

F12 = 28 njuutonit

F 12 ja F 21 on tegevus- ja reaktsioonijõud, mis toimivad erinevatele objektidele. F 12 ja F 21 on sama suurusega ja vastassuunalised.

F12 = 28 njuutonit = F21 = 28 njuutonit.

[irp]

2. Kasti 1 mass on 2 kg, kasti 2 mass on 4 kg, raskuskiirendus on 10 m/s² , jõud F on 40 N. Kasti 1 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur on 0.2 ja kasti 2 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur on 0.3. Määrake (a) kiirenduse suurus ja suund (b) kaste ühendava nööri pinge. Ärge arvestage nööri massiga.

Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõu abil - ülesanded ja lahendused 3

Tuntud:

Kasti 1 mass (m² ) = 2 kg

Kasti 2 mass (m² ) = 4 kg

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ s² ,

Jõud F = 40 njuutonit,

Kasti 1 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur on 0.2 ( μk1 ) = 0.2

Kasti 2 ja põranda vaheline kineetilise hõõrdetegur on 0.2 ( μk2 ) = 0.3

Kasti kaal 1 (w 1 ) = m 1 g = (2)(10) = 20 njuutonit

Kasti kaal 2 (w 2 ) = m 2 g = (4)(10) = 40 njuutonit

Kastile mõjuv normaaljõud 1 (N 1 ) = w 1 = 20 njuutonit

Kastile mõjuv normaaljõud 2 (N 2 ) = w 2 = 40 njuutonit

Kastile 1 mõjuv kineetilise hõõrdejõu jõud (f k1 ) = ( μ k1 )(N 1 ) = (0.2)(20) = 4 njuutonit

Kastile 2 mõjuv kineetilise hõõrdejõu jõud (f k2 ) = ( μ k1 )(N 2 ) = (0.3)(40) = 12 njuutonit

lahendus:

(a) kiirenduse suurus ja suund

ΣF = mA

F – fk1 – fk2 = (m1 + m2 ) a

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 a

a = 24 / 6

a = 4 m/ s²

Kiirenduse suurus on 4 m/s² , kiirenduse suund = netojõu suund = paremale.

(b) Nööri pinge

Horisontaalsuunas kastile 1 mõjuvad jõud on tõmbejõud 1 (T 1 ) paremale ja kineetilise hõõrdejõu jõud 1 (f k1 ) vasakule. Rakendage Newtoni teist seadust:

ΣF = mA

T1 – fk1 = m1a​​

T1 – 4 = (2)(4)

T1–4 = 8​

T1 = 8 + 4 = 12 njuutonit

Kastile 2 horisontaalsuunas mõjuvad jõud on vasakule suunatud tõmbejõud 2 (T 2 ) ja paremale suunatud kineetilise hõõrdejõu 2 (f k2 ). Rakendage Newtoni teist seadust :

ΣF = mA

F – T² – fk² = m²a

40 – T2 – 12 = (4)(4)

28 – T2 = 16

T2 = 28 – 16 = 12 njuutonit

Karpe ühendava nööri pinge = T1 = T2 = T = 12 njuutonit.

[irp]

[wpdm_package id='493′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõu mõjul
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Nööride ja rihmaratastega ühendatud kehade liikumine
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta – Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused

1. Objekti 1 mass on 2 kg, objekti 2 mass on 4 kg, raskuskiirendus on 10 m/s² ja jõu F suurus on 12 njuutonit. Määrake objektide kiirenduse suurus ja suund.

Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta – Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 1

Tuntud:

m1 = 2 kg, m2 = 4 kg, g = 10 m/s2 , F = 12 njuutonit

Otsitakse : a

lahendus:

Σ F = ma

F = (m1 + m2 ) a

12 = (2 + 4) a

12 = 6 a

a = 12 / 6

a = 2 m/ s²

Kiirenduse suurus on 2 m/s² , kiirenduse suund = netojõu suund = paremale.

[irp]

2. Objekti 1 mass on 2 kg, objekti 2 mass on 4 kg, raskuskiirendus on 10 m/ s² , jõu F suurus on 24 N. Määrake kiirenduse suurus ja suund.

Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta – Newtoni liikumisseaduse rakendamine, probleemid ja lahendused 2

Tuntud:

m1 = 2 kg, m2 = 4 kg, g = 10 m/s2 , F = 24 njuutonit

Soovitud: kiirendus (a)

lahendus:

Σ F = ma

F = (m1 + m2 ) a

24 = (2 + 4) a

24 = 6 a

a = 24 / 6

a = 4 m/ s²

Kiirenduse suund = netojõu suund = paremale.

[irp]

[wpdm_package id='474′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Staatilise ja kineetilise hõõrdejõu probleemid ja lahendused

Lahendatud probleemid Newtoni liikumisseaduste alusel – staatilise ja kineetilise hõõrdejõu mõju

1. Horisontaalsel põrandal asetseb objekt. Staatilise hõõrdetegur on 0.4 ja raskuskiirendus on 9.8 m/s² . Määrake (a) staatilise hõõrdejõu maksimaalne väärtus (b) hõõrdejõu F minimaalne väärtus.

Staatilise ja kineetilise hõõrdejõu probleemid ja lahendused 1

Lahendus

Staatilise ja kineetilise hõõrdejõu probleemid ja lahendused 2

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Staatilise hõõrdetegur (μs ) = 0.4

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Kaal (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² = 10 njuutonit

Normaaljõud (N) = w = 10 njuutonit

Otsitakse:

(a) Staatilise hõõrdejõu maksimaalne jõud (b) F minimaalne jõud

lahendus:

(a) Staatilise hõõrdejõu maksimaalne jõud

fs = μsN​​​

fs = (0.4)(9.8 N) = 3.92 njuutonit

(b) Minimaalne jõud F

Kui objektile mõjub jõud F, aga objekt ei liigu, siis peab põrand objektile avaldama staatilise hõõrdejõu. Kui objekt hakkab liikuma ja staatilise hõõrdejõu ületatakse, peab eksisteerima kineetilise hõõrdejõu jõud. Objekt hakkab liikuma, kui F on suurem kui staatilise hõõrdejõu maksimaalne väärtus.

Seega minimaalne jõud F = maksimaalne staatilise hõõrdejõud = 3.92 njuutonit.

[irp]

2. 1 kg kasti tõmmatakse mööda horisontaalset pinda jõuga F, seega liigub kast konstantse kiirusega. Kui kineetiline hõõrdetegur on 0.1, siis määrake jõu F suurus! (g = 9.8 m/ s² )

Staatilise ja kineetilise hõõrdejõu probleemid ja lahendused 3

Tuntud:

Kineetiline hõõrdetegur ( μk ) = 0.1

Kasti mass (m) = 1 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Kaal (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit

Normaaljõud (N) = w = 9.8 njuutonit

Otsitakse : F

lahendus:

Newtoni esimene seadus sätestab, et kui objektile ei mõju ükski jõud, siis iga objekt jääb oma paigalseisu ehk püsib sirgjooneliselt konstantsel kiirusel.

Seega, kui objekt liigub konstantse kiirusega , siis ei tohi olla netojõudu ( Σ F = 0) . Jõud F mõjub objektile õiges suunas, nii et kineetilise hõõrdejõu mõjub objektile vasakul suunas.

∑ F = 0

F – fk = 0

F = fk

Kineetilise hõõrdejõu jõud:

f k = μ k N = (0.1) (9.8 N) = 0.98 njuutonit

objekt liigub konstantse kiirusega, F = fk = 0.98 njuutonit

[irp]

3. Objekt libiseb mööda kaldpinda konstantse kiirusega. Määrake kineetiline hõõrdetegur ( μk ) . g = 9.8 m/ s²

Staatilise ja kineetilise hõõrdejõu probleemid ja lahendused 4

Lahendus

Staatilise ja kineetilise hõõrdejõu probleemid ja lahendused 5

w = raskus, w x = raskuse horisontaalne komponent, punktid piki kaldpinda, w y = raskuse vertikaalne komponent, risti kaldpinnaga, N = normaaljõud, f k = kineetilise hõõrdejõu jõud.

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

kaal (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit

w x = w sin 30 0 = (9.8 N)(0.5) = 4.9 njuutonit

w y = w cos 30 0 = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 njuutonit

Normaaljõud (N) = w y = 4.9 √ 3 njuutonit

Otsitakse : kineetilist hõõrdetegurit ( μk )

lahendus:

Objekt libiseb mööda kaldpinda konstantse kiirusega nii, et netojõud = 0.

∑ F = 0

wx – fk = 0

w x = f k

w x = μ k N

5 = μk ( 5 √ 3 )

μk = 5 / 5 √3

μk = 1 / √3

μ k = 0.58

[irp]

[wpdm_package id='472′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõu mõjul
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Nööride ja rihmaratastega ühendatud kehade liikumine
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Newtoni teine ​​liikumisseadus – probleemid ja lahendused

Lahendatud probleemid Newtoni liikumisseaduste osas – Newtoni teine ​​liikumisseadus 

1. 1 kg kaaluv objekt kiireneb konstantse kiirusega 5 m/s² . Hinnake objekti kiirendamiseks vajalikku netojõudu.

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Kiirendus (a) = 5 m/ s²

Soovitud : netojõud (∑F)

lahendus:

Netojõu leidmiseks kasutame Newtoni teist seadust.

∑ F = mA

∑ F = (1 kg)(5 m/s² ) = 5 kg m/s² = 5 njuutonit

[irp]

2. Objekti mass = 1 kg, netojõud ∑F = 2 njuutonit. Määrake objekti kiirenduse suurus ja suund….

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 1

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Netojõud (∑F) = 2 njuutonit

Otsitakse : kiirenduse (a) suurust ja suunda.

lahendus:

a = ∑F / m

a = 2 / 1

a = 2 m/ s²

Kiirenduse suund = netojõu suund (∑F)

[irp]

3. Objekti mass = 2 kg, F1 = 5 njuutonit, F2 = 3 njuuton. Kiirenduse suurus ja suund on…

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 2

Tuntud:

Mass (m) = 2 kg

F1 = 5 njuutonit

F2 = 3 njuutonit

Otsitakse: kiirenduse (a) suurust ja suunda.

lahendus:

netojõud:

∑ F = F1 – F2 = 5 – 3 = 2 njuutonit

Kiirenduse suurusjärk:

a = ∑F / m

a = 2 / 2

a = 1 m/ s²

Kiirenduse suund = netojõu suund = F1 suund

[irp]

4. Objekti mass = 2 kg, F1 = 10 njuutonit, F2 = 1 njuuton. Kiirenduse suurus ja suund on…

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 3

Tuntud:

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 4

Mass (m) = 2 kg

F2 = 1 njuutonit

F1 = 10 njuutonit

F 1x = F 1 cos 60 0 = (10)(0.5) = 5 njuutonit

Otsitakse : kiirenduse (a) suurust ja suunda.

lahendus:

Netojõud:

∑ F = F 1x – F 2 = 5 – 1 = 4 njuutonit

Kiirenduse suurusjärk:

a = ∑F / m

a = 4 / 2

a = 2 m/ s²

Kiirenduse suund = netojõu suund = F 1x suund

[irp]

5. F1 = 10 njuutonit, F2 = 1 njuuton, m1 = 1 kg, m2 = 2 kg. Kiirenduse suurus ja suund on…

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 5

Tuntud:

Mass 1 (m1 ) = 1 kg

Mass 2 (m2 ) = 2 kg

F1 = 10 njuutonit

F2 = 1 njuutonit

Otsitakse : kiirenduse (a) suurust ja suunda.

lahendus:

Netojõud:

∑ F = F1 – F2 = 10 – 1 = 9 njuutonit

Kiirenduse suurusjärk:

a = ∑F / ( m1 + m2 )

a = 9 / (1 + 2)

a = 9 / 3

a = 3 m/ s²

Kiirenduse suund = netojõu suund = F1 suund

[irp]

6.

40 kg kaaluvat klotsi kiirendab jõud 200 N. Klotsi kiirendus on 3 m/ s² . Määrake klotsile mõjuv hõõrdejõud.

A. 15 NNewtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 7

B. 40 N

C. 43 N

D. 80 N

Tuntud:

Mass (m) = 40 kg

Jõud (F) = 200 N

Kiirendus (a) = 3 m/ s²

Otsitakse: Hõõrdejõudu (F g )

lahendus:

Newtoni teise liikumisseaduse võrrand

∑ F = mA

∑ F = netojõud, m = mass, a = kiirendus

Jõu F suund on paremale, hõõrdejõu suund vasakule (hõõrdejõu suund on vastupidine objekti liikumissuunale).

Valige positiivseks suunaks parem ja negatiivseks suunaks vasak.

∑ F = mA

F – F g = ma

200 – Fg = (40)(3)

200 – F g = 120

Fg = 200–120

Fg = 80 njuutonit

Õige vastus on D.

7. Aseta 100-grammine plokk A 300-grammise ploki B kohale ja seejärel lükatakse plokki B 5 N jõuga vertikaalselt ülespoole. Määrake ploki B normaaljõud plokile A.

A. 1 NNewtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 2

B. 1.25 N

C. 2 N

D. 3 N

Tuntud:

Jõud (F) = 5 njuutonit

Klotsi A mass (m A ) = 100 grammi = 0.1 kg

Ploki B mass (m² /2 ) = 300 grammi = 0.3 kg

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ s²

Klotsi A kaal (w A ) = (0.1 kg)(10 m/s² ) = 1 kg m/s² = 1 njuuton

Klotsi B kaal (wB ) = (0.3 kg)(10 m/s² ) = 3 kg m/s² = 3 njuutonit

Otsitakse: ploki B poolt plokile A avaldatav normaaljõudu

lahendus:

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 3Nagu joonisel näidatud, mõjuvad mõlemale plokile mitu jõudu.

F = tõukejõud (mõjub plokile B)

w A = ploki A kaal (mõjub plokile A)

w B = ploki B kaal (mõjub plokile B)

N A = ploki B poolt plokile A avaldatav normaaljõud (mõjub plokile A)

N A ' = ploki A poolt plokile B avaldatav normaaljõud (mõjub plokile B)

Rakenda Newtoni teist liikumisseadust mõlemale plokile:

∑ F = mA

F – w A – w B + N A – N A ' = (m A + m B ) a

N A ja N A ' on sama suurusega, kuid vastupidise suunaga toime-reaktsioonjõud, mis seetõttu võrrandist välja jäetakse.

F – w A – w B = (m A + m B ) a

5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) a

5 – 4 = (0.4) a

1 = (0.4) a

a = 1 / 0.4

a = 2.5 m/ s²

Rakenda Newtoni teist liikumisseadust plokile A:

∑ F = mA

N A – w A = m A a

N A – 1 = (0.1)(2.5)

Pole kohaldatav – 1 = 0.25

NA = 1 + 0.25

NA = 1.25 njuutonit

Õige vastus on B.

8. Nöörile ja plokirattale kinnitatud ese, mille raskus on 4 N. Plokile mõjub 2 N jõud ja nööri ühte otsa tõmmatakse 9 N jõuga. Määrake esemele X mõjuv netojõud.

A. 3 N ülespooleNewtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 4

B. 4 N allapoole

C. 9 N ülespoole

D. 9 N allapoole

Tuntud:

X kaal (wX ) = 4 njuutonit

Tõmbejõud (Fx ) = 2 njuutonit

Pingutusjõud (F T ) = 9 njuutonit

Otsitakse: Objektile mõjuv netojõud

lahendus:

Objektile mõjuvad vertikaalselt ülespoole suunatud jõud

Pingutusjõud on nööri kõikides osades sama suur. Seega on pingutusjõud 9 N.

Objektile mõjuvad vertikaalselt allapoole suunatud jõud

Objektile X mõjuvad kaks vertikaalselt allapoole suunatud jõudu: raskuse w x horisontaalne komponent ja jõu F x horisontaalne komponent.

Objektile mõjuv netojõud

F T – w X – F x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3

Objektile X mõjuv netojõud on 3 njuutonit ja liigub vertikaalselt ülespoole.

Õige vastus on A.

9. Keha seisab algselt siledal horisontaalsel pinnal ja sellele mõjub 16 N suurune jõud, mistõttu see kiireneb kiirusega 2 m/s² . Kui sama keha seisab karedal horisontaalsel pinnal ja sellele mõjub hõõrdejõud 2 N, siis määrake selle kiirendus, kui sellele mõjub sama jõud 16 N.

A. 1.75 m/ s²

B. 1.50 m/ s²

C. 1.00 m/ s²

D. 0.88 m/ s²

Tuntud:

Jõud (F) = 16 njuutonit = 16 kg m/ s²

Kiirendus (a) = 2 m/ s²

Hõõrdejõud ( Ffric ) = 2 njuutonit = 2 kg m/ s²

Otsitakse: Objekti kiirendust?

lahendus:

Sile horisontaalne pind (hõõrdejõuta):

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 5∑F = ma

F = ma

16 = (m)²

m = 16/2

m = 8 XNUMX kg

Objekti mass on 8 kilogrammi.

Kare horisontaalne pind (tekib hõõrdejõud):

Newtoni teine ​​liikumisseadus – ülesanded ja lahendused 6∑F = ma

F – F fric = ma

16 – 2 = 8 a

14 = 8 a

a = 14 / 8

a = 1.75 m/ s²

Objekti kiirendus on 1.75 m/ s².

Õige vastus on A.

10. Tom ja Andrew lükkavad eseme siledal põrandal. Tom lükkab eset jõuga 5.70 N. Kui eseme mass on 2.00 kg ja eseme kiirendus on 2.00 ms⁻² , siis määrake Tomile mõjuva jõu suurus ja suund.

A. 1.70 N ja selle suund on vastupidine Andrew mõjuvale jõule.

B. 1.70 N ja selle suund on sama, mis Andrew'le mõjuv jõud

C. 2.30 N ja selle suund on vastupidine Andrew' mõjuva jõu suundale.

D. 2.30 N ja selle suund on sama mis Andrew' mõjuval jõul.

Tuntud:

Andrew' mõjuv tõukejõud (F1 ) = 5.70 njuutonit

Objekti mass (m) = 2.00 kg

Kiirendus (a) = 2.00 m/ s²

Otsitakse: Tomi ( F2 ) poolt avaldatava jõu suurust ja suunda?

lahendus:

Rakenda Newtoni teist liikumisseadust:

∑ F = mA

F1 + F2 = ma

5.70 + F2 = (2)(2)

5.70 + F2 = 4

F2 = 4 – 5.70

F2 = –1.7 njuutonit

Miinusmärk näitas, et (F2 ) on vastupidine Andrew' ( F1 ) poolt avaldatavale tõukejõule .

Õige vastus on A.

11. Kui klotsi mass on sama, siis milline joonis näitab väikseimat kiirendust?

Newtoni esimene seadus ja Newtoni teine ​​seadus 2

Lahendus

Netojõud A:

ΣF = 4 N + 2 N - 3 N = 6 N - 3 N = 3 njuutonit, vasakule

Netojõud B:

ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 njuutonit, paremale

Netojõud C:

ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 njuutonit, paremale

Netojõud D:

ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 njuutonit, paremale

Newtoni teise seaduse võrrand:

ΣF = mA

a = ΣF / m

a = kiirendus, ΣF = netojõud, m = mass

Ülaltoodud valemi põhjal on kiirendus (a) otseselt proportsionaalne netojõuga (ΣF) ja pöördvõrdeline massiga (m). Kui objekti mass on sama, siis mida suurem on resultantjõud, seda suurem on kiirendus või mida väiksem on resultantjõud, seda väiksem on kiirendus.
Ülaltoodud arvutuse põhjal on väikseim netojõud 1 njuuton, seega on ka kiirendus väikseim.

Õige vastus on B.

[irp]

12. 20 kg massiga objektile mõjuvad mõned jõud, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Newtoni esimene seadus ja Newtoni teine ​​seadus 3

Määrake objekti kiirendus.

Tuntud:

Objekti mass (m) = 20 kg

Netojõud (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N

Otsitakse: objekti kiirendust

lahendus:

Objekti kiirendus arvutatakse Newtoni teise seaduse võrrandi abil:

ΣF = mA

a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s 2

[irp]

13. Milline allolev väide kirjeldab Newtoni kolmandat seadust?

(1) Reisijad lükkasid bussi järsu pidurdamise ajal edasi

(2) Paberil olevad raamatud ei kuku maha , kui paberit kiiresti tõmmata

(3) Rula mängides, kui jalg surub maad tahapoole, libiseb rula ettepoole.

(4) Aerud lükatakse tahapoole, paadid liiguvad edasi

lahendus:

(1) Newtoni esimene seadus

(2) Newtoni esimene seadus

(3) Newtoni kolmas seadus

(4) Newtoni kolmas seadus

[wpdm_package id='470′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Normaaljõud – probleemid ja lahendused

Lahendatud probleemid Newtoni liikumisseadustega – normaaljõud 

1. Laual seisab ese, nagu on näidatud alloleval joonisel. Eseme mass on 1 kg. Raskuskiirendus on 9.8 m/s² . Määrake laua poolt esemele avaldatav normaaljõud.

Normaaljõu probleemid ja lahendused 1-1

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Kaal (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit

Otsitakse: normaaljõudu (N)

lahendus:

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 2

Objekt toetub lauale paigal, seega on objektile mõjuv netojõud null (Newtoni esimene või teine ​​seadus). Objekti raskus mõjub vertikaalselt allapoole, Maa keskpunkti poole. Objektile peab mõjuma ka teine ​​jõud, mis tasakaalustaks gravitatsioonijõudu . Objekt toetub lauale, nii et laud avaldab seda ülespoole suunatud jõudu. Laua poolt avaldatavat jõudu nimetatakse sageli normaaljõuks (N). Normaaljõud tähendab ristiasendit.

Valige positiivseks y-suunaks ülespoole suunatud suund. Objektile mõjuv netojõud on:

∑ Fy = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 njuutonit

Laua poolt objektile avaldatav normaaljõud on 9.8 N ülespoole.

[irp]

2. Kaks eset toetuvad lauale. Eseme 1 mass ( m1 ) = 1 kg, eseme 2 mass (m2 ) = 2 kg, raskuskiirendus (g) = 9.8 m/s2 . Määrake eseme m2 poolt esemele m1 avaldatava normaaljõu suurus ja suund ning laua poolt esemele m2 avaldatava normaaljõu suurus ja suund.

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 3

Lahendus

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 4

Tuntud:

Objekti mass 1 (m 1 ) = 1 kg

Objekti mass 2 (m 2 ) = 2 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Objekti 1 kaal ( w1 ) = m1 g = (1)(9.8 m/s2 ) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 njuutonit

Objekti 2 kaal (w² ) = m² g = (2)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 njuutonit

Otsitakse: N 1 ja N 2

lahendus:

(a) m 2 poolt m 1-le (N 1 ) avaldatav normaaljõud

N1 = w1 = 9.8 njuutonit

N1 suund on ülespoole.

(b) Laua poolt m 2 -le (N 2 ) avaldatav normaaljõud

N2 = w1 + w2 = 9.8 njuutonit + 19.6 njuutonit = 29.4 njuutonit

N2 suund on ülespoole.

[irp]

3. Laual seisab ese. Eseme mass on 2 kg, raskuskiirendus on 9.8 m/s² . Jõu F suurus on 10 njuutonit. Leia laua poolt esemele avaldatava normaaljõu suurus ja suund.

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 5

Lahendus

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 6

Tuntud:

Objekti mass (m) = 2 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Kaal (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 njuutonit

Jõud F (F) = 10 njuutonit

Otsitakse : normaaljõu suurust ja suunda (N)

lahendus:

Normaaljõu suund on ülespoole.

Normaaljõu suurus:

∑ F = 0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 njuutonit + 20 njuutonit

N = 30 njuutonit

[irp]

4. Laual olev ese. Eseme mass on 1 kg, raskuskiirendus on 9,8 m/s² , jõud F¹ on 10 N ja jõud F² on 20 N. Määrake laua poolt esemele avaldatava normaaljõu suurus ja suund. g = 9.8 m/ s²

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 7

Lahendus

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 8

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

Kaal (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit

F1 = 10 njuutonit

F2 = 20 njuutonit

Otsitakse: normaaljõu suurust ja suunda (N)

lahendus:

Normaaljõu suund on ülespoole.

Normaaljõu suurus:

∑ F = 0

N – F2 – w + F1 = 0

N = F² + w – F1

N = 20 njuutonit + 9.8 njuutonit – 10 njuutonit

N = 19.8 njuutonit

[irp]

5. Objekti mass (m) = 2 kg, raskuskiirendus (g) = 9.8 m/s² , nurk = 30 ° . Leia objektile mõjuva normaaljõu suurus ja suund.

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 9

lahendus:

Normaaljõud – probleemid ja lahendused 10

w on raskus, wx on raskuse horisontaalne komponent, wy on raskuse vertikaalne komponent ja N on normaaljõud.

Tuntud:

mass (m) = 2 kg

raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²

kaal (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 njuutonit

w x = w sin 60 0 = (19.6 N)(0.5) √ 3 = 9.8 √ 3 njuutonit

w y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 njuutonit

Otsitakse: normaaljõudu (N)

lahendus:

∑ F = 0

N – w y = 0

N = w y

N = 9.8 njuutonit

[irp]

[wpdm_package id='467′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Mass ja kaal – probleemid ja lahendused

Lahendas Newtoni liikumisseaduste – massi ja kaalu – ülesandeid

1. 1 kg massiga keha kaal Maa pinnal on… g = 9.8 m/ s²

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Raskuskiirendus Maa pinnal (g) = 9.8 m/ s²

Otsitakse: kaal (w)

lahendus:

w = mg

m = mass (massi SI-ühik on kilogramm, kg)

g = raskuskiirendus (g SI-ühik on m/ s² )

w = kaal (w SI-ühik on kg m/s² või njuuton)

Kaal:

w = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit

[irp]

2.

(a) Joonesta raskusjõud (kaal) , mis mõjub objektile, kui see seisab laual, nagu on näidatud joonisel (a).

(b) Joonistage kaldpinda mööda libisevale objektile mõjuv raskusjõud (kaal) ja selle komponendid , nagu on näidatud joonisel (b).

Mass ja kaal – probleemid ja lahendused 1

Lahendus

Mass ja kaal – probleemid ja lahendused 2

Raskuse suund on allapoole Maa keskpunkti poole.

w x = raskuse horisontaalne komponent ja w y = raskuse vertikaalne komponent

[irp]

3. Kasti mass on 1 kg ja raskuskiirendus on 9.8 m/s² . Leia (a) raskus, (b) raskuse horisontaalne ja vertikaalne komponent.

Mass ja kaal – probleemid ja lahendused 3Lahendus

Kaal: w = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit

Raskuse horisontaalne komponent:

w x = w sin 30 0 = (9,8 N)(0,5) = 4.9 njuutonit

Raskuse vertikaalne komponent:

w y = w cos 30 0 = (9.8 N)(0.5√3) = 4.9√3 njuutonit

[irp]

[wpdm_package id='458′]

  1. Mass ja kaal
  2. Tavaline jõud
  3. Newtoni teine ​​liikumisseadus
  4. Hõõrdejõud
  5. Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
  6. Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
  7. Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
  8. Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
  9. Liikumine liftis
  10. Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
  11. Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
  12. Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  13. Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
  14. Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
  15. Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral

Loe edasi

Vabalangemise üles-alla liikumine – probleemid ja lahendused

Lineaarse liikumise lahendatud probleemid – üles-alla liikumine vabalangemises

1. Inimene viskab palli õhku algkiirusega 20 m/s. Arvuta, kui kõrgele see lendab. Ära arvesta veetakistusega. Raskuskiirendus (g) = 10 m/ s².

Lahendus

Me kasutame ühte neist kinemaatilistest võrranditest liikumise jaoks konstantse kiirendusega , nagu allpool näidatud.

v t = v o + juures

s = v o t + ½ 2 juures

vt² = v0² + 2 kui​

Tuntud:

Valime positiivseks suunaks ülespoole ja negatiivseks suunaks allapoole.

Algkiirus (v0 ) = 20 m/s (positiivne ülespoole)

Raskuskiirendus (g) = –10 m/s² ( allapoole negatiivne).

Lõppkiirus (vt ) = 0 (kõrgeimas punktis on kiirus hetkeks null)

Soovitud: Maksimaalne kõrgus (h)

lahendus:

vt² = v0² + 2gh​​

0 = (20 2 ) + 2(-10) tundi

0 = 400 – 20 tundi

400 = 20 tundi

h = 400 / 20 = 40 / 2 = 20 meetrit

[irp]

2. Inimene viskab kalju serval seistes kivi kiirusega 20 m/s ülespoole, nii et kivi kukub 100 meetrit allpool asuva kalju jalamile.

(a) Kui kaua kulub pallil kalju jalamile jõudmiseks? (b) Lõppkiirus vahetult enne kivi maapinnale jõudmist. Raskuskiirendus (g) = 10 m/s² . Veetakistust eirata.

Tuntud:

Valime positiivseks suunaks ülespoole ja negatiivseks suunaks allapoole.

Kõrge (h) = -100 meetrit (negatiivne, kuna lõppasukoht on algsest asukohast madalam)

Algkiirus (v0 ) = 20 m/s (positiivne ülespoole )

Raskuskiirendus (g) = -10 m/s² ( negatiivne allapoole)

Otsitakse:

(a) Õhus viibimise aeg või ajavahemik (t)

(b) Lõppkiirus ( vt )

lahendus:

(a) Ajavahemik (t)

Tuntud:

Kõrge (h) = -100 meetrit (negatiivne, kuna lõppasukoht on algsest asukohast madalam)

Algkiirus (v0 ) = 20 m/s (positiivne ülespoole), raskuskiirendus (g) = -10 m/s2 ( negatiivne allapoole).

h = v o t + ½ gt 2

-100 = (20) t + ½ (-10) t²

-100 = 20 t – 5 t²

-5 t2 + 20 t + 100 = 0

Kasutame ruutvõrrandi valemit:

Vabalangemise üles-alla liikumise ülesanded ja lahendused 1

(b) Lõppkiirus

vt² = v0² + 2gh​​

vt2 = (20² ) + 2 (-10)(-100 )

vt2 = 400 + 2000

vt2 = 2400​

vt = 49 m/s

[irp]

[wpdm_package id='515′]

[wpdm_package id='517′]

  1. Kaugus ja nihe
  2. Keskmine kiirus ja keskmine kiirus
  3. Püsiv kiirus
  4. Pidev kiirendus
  5. Vabalangemise liikumine
  6. Vabalangemises allapoole liikumine
  7. Vabalangemise liikumine üles-alla

Loe edasi

Vabalangemise allapoole liikumine – probleemid ja lahendused

Lineaarse liikumise lahendatud probleemid – allapoole liikumine vabalangemises

1. Pall visatakse vertikaalselt allapoole algkiirusega 10 m/s ja see jõuab maapinnale 2 sekundiga. Leia lõppkiirus vahetult enne palli maapinnale jõudmist. Raskuskiirendus (g) = 10 m/s² . Veetakistust ei arvestata.

Tuntud:

Algkiirus (v0 ) = 10 m/s

Möödunud aeg (t) = 2 sekundit

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ s²

Soovitud: Lõppkiirus ( vt )

lahendus:

Kiirendus 10 m/s² tähendab kiiruse suurenemist 10 m/s sekundis. 3 sekundi pärast on kiirus = 30 m/s.

Lõppkiirus = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/s.

Kinemaatilised võrrandid liikumiseks konstantse kiirendusega , nagu on näidatud allpool:

v t = v o + juures ………. 1

h = v o t + ½ punktis 2 ………. 2

v t 2 = v o 2 + 2 ah ………. 3

vt = v0 + gt

vt = 10 + ( 10)(2)

vt = 10 + 20 = 30 m/ s

Lõppkiirus = vt = 30 m/s

[irp]

2. Kivi visatakse sillalt vertikaalselt alla algkiirusega 5 m/s ja see jõuab vette 2 sekundiga. Arvuta silla kõrgus.

Tuntud:

Algkiirus (v0 ) = 5 m/s

Möödunud aeg (t) = 2 sekundit

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ s²

Soovitud: silla kõrgus (h)

lahendus:

h = v o t + ½ gt 2

h = (5)(2) + ½ (10)(2) ²

h = 10 + (5)(4)

h = 10 + 20

h = 30 meetrit

[irp]

3. Pall visatakse 80 meetri kõrguselt vertikaalselt allapoole algkiirusega 10 m/s. Leia (a) aeg õhus (b) lõppkiirus vahetult enne palli maapinnale jõudmist.

Tuntud:

kõrgus (h) = 80 meetrit

Algkiirus (v0 ) = 10 m/s

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ s²

Otsitakse:

(a) Ajavahemik (t)

(b) Lõppkiirus ( vt )

lahendus:

(a) Ajavahemik (t)

Lõppkiirus:

vt² = v0² + 2gh​​

t2 = (10) ² + 2 (10)(80) = 100 + 1600 = 1700

vt = 41 m/ s

Ajavahemik (t):

vt = v0 + gt

41 = 10 + (10)(t)

41 – 10 = 10 tonni

31 = 10 tonni

t = 31 / 10 = 3,1 sekundit

(b) Lõppkiirus ( vt )?

vt = 41 m/s

[irp]

[wpdm_package id='513′]

[wpdm_package id='517′]

  1. Kaugus ja nihe
  2. Keskmine kiirus ja keskmine kiirus
  3. Püsiv kiirus
  4. Pidev kiirendus
  5. Vabalangemise liikumine
  6. Vabalangemises allapoole liikumine
  7. Vabalangemise liikumine üles-alla

Loe edasi