Newtonen Legearen Adibide Galderak

Newtonen legeen 20 adibide

Newtonen lehenengo legea

1. Objektu bati eragiten dion indar erresultantea zero bada, orduan...

(1) objektuak ez du azeleratuko

(2) objektuak beti daude geldirik

(3) objektuaren abiaduraren aldaketa zero da

(4) ezinezkoa da objektu bat lerro zuzen batean abiadura konstantean mugitzea

Egia da…

A. (1), (2) eta (3)

B. (1) eta (3) bakarrik

C. (2) eta (4) bakarrik

D. (4) bakarrik

E. (1), (2), (3) eta (4)

Eztabaida

Erantzun zuzena hau da:

(1) Objektuak ez du azeleratuko

Indar erresultanteak objektu bat azeleratzen du. Indar erresultantea zero bada, objektuak ez du azeleratuko.

(2) Objektuak beti daude geldirik

Newtonen lehenengo legeak dio objektu bati eragiten dion indar erresultantea zero bada, orduan geldirik dagoen objektu bat geldirik jarraituko du eta abiadura konstantean mugitzen ari den objektu batek (higidura lineal uniformea) abiadura konstantean mugitzen jarraituko du.

(3) Objektuaren abiaduraren aldaketa zero da

Abiaduraren aldaketa = azelerazioa. Objektu baten abiaduraren aldaketa zero da, hau da, objektuaren azelerazioa zero da. Azelerazioa zero bada, objektuari eragiten dion indar erresultantea zero da.

Erantzun zuzena A da.

Igogailuko objektuak

2. Igogailu geldi batean dagoenean, Sandiren pisua 500 N da. Grabitatearen azelerazioa = 10 ms^-2 Igogailuak azeleratzen duenean, sokaren tentsioa 750 N-koa da. Beraz, igogailuaren azelerazioa…

A. 5,0 ms^-2

B. 7,5 ms^-2

C. 10,0 ms^-2

D. 12,5 ms^-2

E. 15,0 ms^-2

Eztabaida

Jakina da:

Kodearen pisua (w) = 500 Newton = 500 kg ms^-2 (igogailu isila)

Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 ms^-2

Pasahitza Masa (m) = 500 / 10 = 50 kg

Sokaren tentsioa (T) = 750 N (igogailua azeleratuta)

Igogailuaren masa baztertu egiten da.

Galdetu zuen: Igogailuaren azelerazioa

Erantzuna:

Igogailua geldirik dago, ez dago azeleraziorik (a = 0). Goranzko indarra positiboa da, beheranzko indarra negatiboa.

ΣF = ma

T – w = 0

T = w

T = 500 Newton

Jasogailua beherantz azeleratzen bada, sokaren tentsio-indarra 500 Newton baino txikiagoa da. Bestalde, igogailua gorantz azeleratzen bada, sokaren tentsio-indarra 500 Newton baino handiagoa da.

Sokaren tentsioa 750 N-koa bihurtzen da, igogailua gorantz azeleratuz. Igogailuaren mugimenduaren noranzko berean dauden indarrak positiboak dira, eta kontrako noranzkoan daudenak negatiboak.

T – w = ma

750 – 500 = 50 a

250 = 50 a

a = 250 / 50

a = 5,0 ms^-2

Erantzun zuzena A da.

3. 60 kg-ko masa duen pertsona bat igogailu batean dago, eta igogailu hori 3 m/s-ko azelerazioarekin beherantz doa.^-2Lurrean grabitatearen azelerazioa 10 m/s bada^-2, orduan igogailuaren zoruak pertsonaren gainean egiten duen indar normalaren magnitudea hau da….

A. 180 I

B. 200 I

C. 340 N

D. 420 I

E. 600 I

Eztabaida

Jakina da:

Masa (m) = 60 kg

Pertsonaren eta igogailuaren azelerazioa (a) = 3 m/s²

Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/s²

Grabitatea (w) = mg = (60)(10) = 600 Newton

Galdetu zuen: indar normala (N)

Erantzuna:

Bi indar eragiten diote igogailu batean dagoen pertsona bati, grabitatea (w) eta igogailuaren zoruak pertsonari eragiten dion indar normala (N). Hiru bektore-kantitate daude, grabitatea, indar normala eta igogailuaren azelerazioa, non grabitatea beherantz zuzenduta dagoen, indar normala gorantz zuzenduta dagoen eta igogailuaren azelerazioa beherantz zuzenduta dagoen. Beheranzko bektore-kantitateak zeinu positiboa izatea aukeratzen da eta goranzko bektore-kantitateak zeinu negatiboa izatea.

ΣF = ma

w – N = (60)(3)

600 – N = 180

N = 600 – 180

N = 420 Newton

Erantzun zuzena D da.

4. 40 kg-ko masa duen Reza gora doan igogailu batean dago. Igogailuaren zoruak Rezaren oinetan duen indarra 520 N bada eta grabitatearen azelerazioa 10 m/s bada^-2, orduan igogailuaren azelerazioa… da.

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

Eztabaida

Jakina da:

Masa (m) = 40 kg

Indar normala (N) = 520 N

Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/s²

Grabitate-indarra (w) = mg = (40)(10) = 400 N

Galdetu zuen: Igogailuaren azelerazioa

Erantzuna:

ΣF = ma

400 – 520 = (40)(a)

-120 = (40)(a)

a = -120/40

a = -3 m/s²

Igogailuaren azelerazioa 3 m/s-koa da²Zeinu negatiboak igogailua gora doala esan nahi du.

E erantzun zuzena da.

5. 60 kg-ko masa duen pertsona bat 3 ms-ko azelerazioarekin beherantz doan igogailu batean dago.^-2Zenbateko presioa egiten dute pertsonen oinek igogailuaren zoruan?

Eztabaida

Jakina da:

Pertsonaren masa (m) = 60 kg

Pertsonaren pisua (w) = mg = (60 kg)(10 m/s²) = 600 kg m/s² = 600 Newton

Igogailuaren azelerazioa (a) = 3 m/s², behera.

Galdetu zuen: Zenbateko presioa egiten dute pertsonen oinek igogailuaren zoruan?

Erantzuna:

Igogailua 3 m/s-ko azelerazioarekin (a) jaisten da². Igogailuaren mugimenduaren noranzko berean egiten duen indarra positiboa da, eta kontrako noranzkoan egiten duen indarra negatiboa.

w – N = ma

N = w – ma

N = 600 – (60)(3)

N = 600 – 180

N = 420 Newton

Hau da igogailuaren zoruak pertsonaren gainean egiten duen indar normala. Pertsona geldirik dago igogailuan, beraz, indar normalaren magnitudea pertsonaren itxurazko pisuaren berdina da. Itxurazko pisua pertsonaren oinek zoruan duten presioaren berdina da.

Polea-soka kargatzeko sistema

6. Bi objektu, A eta B, bakoitza 6 kg-ko eta 2 kg-ko masa dutenak, soka batekin polea baten gainean lotuta daude, irudian ikusten den bezala. Sokaren eta polearen marruskadura baztertzen bada eta g = 10 ms bada^-2, orduan sokaren tentsioa … da.

A. 20 I

B. 24 I

C. 27 N

D. 30 I

E. 50 I

Eztabaida

Jakina da:

m_A = 6 kg, m_B = 2 kg, g = 10 m/s²

w_A = m_A g = (6 kg)(10 m/s²) = 60 kg m/s²

w_B = m_B g = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s²

Galdera: Zein da sokaren tentsio-indarra (T)?

Erantzuna:

w_A > w_B beraz, sistema erlojuaren orratzen kontrako noranzkoan mugitzen da (m_A behera mugitu, m_B gora mugitu).

Azelerazioa

ΣF = ama

w_A - w_B = (m)_A + m_B) The

60 – 20 = (6 + 2)

40 = (8) bat

a = 40 / 8 = 5 m/s²

Soka-tentsioa 

m_A behera mugitu

w_A - T_A = m_A a

60 – T_A = (6)(5)

60 – T_A = 30

T_A = 60 - 30

T₂ = 30 Newton

m_B gora egin

T_B - w_B = m_B a

T_B – 20 = (2)(5)

T_B - 20 = 10

T_B = 10 + 20

T₁ = 30 Newton

Sokaren tentsioa (T) = 30 Newton.

Erantzun zuzena D da.

7. Begira alboko irudia! Sokaren eta polearen arteko marruskadura ez da kontuan hartzen. A masa = 5 kg bada, g = 10 ms^-2 eta A beherantz mugitzen da 2,5 ms-ko azelerazioarekin^-2, orduan, zein da B-ren masa?

A. 0,5 kg

B. 1 kg

1,5 kg inguru

D. 2 kg

3 kg inguru

Eztabaida

Jakina da:

Masa A (m_A) = 5 kg

Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/s²

A azelerazioa edo sistemaren azelerazioa (a) = 2,5 m/s²

Pisua A (w_A) = (m_A)(g) = (5)(10) = 50 Newton

Galdera: zein da B-ren masa (m_B)?

Erantzuna:

A blokea behera mugitzen da A-ren pisuagatik (w_A) B-ren pisua baino handiagoa da (w_B).

Aplikatu Newtonen bigarren legea:

ΣF = ma

w_A - w_B = (m)_A + m_B) The

50 – (m_B)(10) = (5 + m_B) (2,5)

50 - 10 herria_B = 12,5 + 2,5 m_B

50 – 12,5 = 2,5 metro_B + 10 metro_B

37,5 = 12,5m_B

m_B = 3 kg

E erantzun zuzena da.

8. 2 kg eta 3 kg-ko masak dituzten bi objektu soka batekin lotzen dira eta gero polea bati lotzen zaizkio, eta haren masa ez da kontuan hartzen, irudian ikusten den bezala.

Grabitazio-azelerazio magnitudea = 10 ms bada^-2, sistemak jasaten duen sokaren tentsio-indarra… da.

A. 20 I

B. 24 I

C. 27 N

D. 30 I

E. 50 I

Eztabaida

Jakina da:

m₁ = 2 kg, m₂ = 3 kg, g = 10 m/s²

w₁ = (m)₁)(g) = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² edo 20 Newton

w₂ = (m)₂)(g) = (3 kg)(10 m/s²) = 30 kg m/s² edo 30 Newton

Galdera: Zein da sokaren tentsio-indarra (T)?

Erantzuna:

w₂ > w₁ beraz, sistemak erlojuaren orratzen noranzkoan mugitzen da (m₂ behera mugitu, m₁ gora mugitu).

Azelerazioa

ΣF = ama

w₂ - w₁ = (m)₁ + m₂) The

30 – 20 = (2 + 3) a

10 = (5) bat

a = 10 / 5 = 2 m/s².

Soka-tentsioa 

m₂ behera mugitu

w₂ - T₂ = m₂ a

30 – T₂ = (3)(2)

30 – T₂ = 6

T₂ = 30 - 6

T₂ = 24 Newton

m₁ gora egin

T₁ - w₁ = m₁ a

T₁ – 20 = (2)(2)

T₁ - 20 = 4

T₁ = 20 + 4

T₁ = 24 Newton

Sokaren tentsioa (T) = 24 Newton.

Erantzun zuzena B da.

9. Bi bloke polea leun batez lotuta daude eta polearen masa ez da kontuan hartzen irudian ikusten den bezala. Masa A = m_A, B masa = m_B eta B blokea a azelerazioarekin erortzen da. Grabitazio-azelerazioa g bada, orduan B blokean gertatzen den soka-tentsioaren magnitudea…

A. T = m_B.a

B. T = m_A (a – g)

C. T = m_A (g – a)

D. T = m_B (a – g)

E. T = m_B (g – a)

Eztabaida

Gainazal laua leuna da, beraz, ez dago A blokearen mugimendua oztopatzen duen marruskadura-indarrik. Bloke-sistema mugitzen duen indarra B blokearen pisua da.

Kalkulatu sistemaren azelerazioa:

Kalkulatu sokaren tentsio-indarra (T):

Demagun objektu baten mugimendua, adibidez A. A eskuinera mugitzen da.

Ordeztu m_A pada 1. ekuazioa m-rekin_A pada 2. ekuazioa.

E erantzun zuzena da.

10. 10 kg-ko masa duen bloke bat zoru zimurtsu batean jartzen da eta ondoren F indar horizontal batek tiratzen du. Marruskadura estatikoaren koefizientea μ bada_s = 0,5 eta marruskadura zinetikoaren koefizientea μ_k = 0,3. Zehaztu marruskadura-indarraren magnitudea blokea mugitzear dagoenean. (g = 10 m/s²)
Eztabaida
Blokea zehazki mugituko da tira-indarraren magnitudea marruskadura-indar estatikoaren maximoaren magnitudea bada. Marruskadura estatikoak objektu bati eragiten dio (objektuaren mugimendua inhibitzen du) objektua tiratzen ari denean, baina objektua oraindik mugitu ez denean. Marruskadura estatikoak balio maximoa du objektua mugitzear dagoenean (objektua oraindik mugitu ez denean, objektua ia mugitzen ari da). Alderantziz, marruskadura zinetikoak objektu bati eragiten dio (objektuaren mugimendua inhibitzen du) objektua dagoeneko mugitzen ari denean.
Jakina da:
Galdera: Marruskadura-indar estatiko maximoa (f_s)?
Erantzuna:
Objektua irudian bezala plano lauan badago, indar normalaren magnitudea = objektuaren pisua da.
Indar normala (N) = grabitatea (w) = 100 Newton
Marruskadura-indar estatiko maximoaren formula:
Marruskadura zinetikoaren koefizientea ez da erabiltzen kalkuluetan.

11. Bi bloke soka arin batez lotuta daude, F = 20 N indar horizontal batek tiratuta (ikus irudia). g = 10 ms bada^-2 eta blokearen eta gainazalaren arteko marruskadura zinetikoaren koefizientea 0,1 bada, zehaztu blokearen azelerazio magnitudea...
Eztabaida
Jakina da:
Galdera: blokearen azelerazioa (a)?
Erantzuna:
12. 2 kg-ko masa duen A blokea eta 4 kg-ko masa duen B blokea irudian agertzen den bezala antolatuta daude. Zoruaren marruskadura-koefizientea B blokearen marruskadura-koefizientearen 3 aldiz handiagoa bada, A blokea 5 m/s-ko azelerazioarekin mugituko da.^-2Beraz, A blokearen eta zoruaren arteko marruskadura-indarraren eta A eta B blokeen arteko erlazioa… g = 10 m/s da.²
Eztabaida
Jakina da:
Galdetu zuen:
A blokearen eta zoruaren marruskadura-indarraren (f) konparaketa_{s A}) A eta B blokeen marruskadura-indarrarekin (f_{s B})?
Erantzuna:

13. Begira alboko irudia! Bloke bakoitzaren masa m da.₁ = 2 kg eta m₂ = 3 kg eta polearen masa ez da kontuan hartzen. Planoaren gainazala leuna bada eta g = 10 ms^-2, orduan sistemaren azelerazioa … da.
A. 0,5 ms^-2
B. 2,0 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 4,0 ms^-2
E. 6,0 ms^-2
Eztabaida
Jakina da:
m₁ = 2 kg, m₂ = 3 kg, g = 10 ms^-2
w₂ = m₂ g = (3)(10) = 30 kg m/s² edo 30 Newton
Galdera: (a) sistemaren azelerazioa?
Erantzuna:
14. Masa duen objektu bat polea leun batetik igarotzen den soka batekin lotuta dago, irudian ikusten den bezala. Baldin eta m₁ = 2 kg, m₂ = 3 kg eta g = 10 ms^-2, orduan sokaren T tentsio-indarraren magnitudea hau da…
A. 10,2 I
B. 13,3 I
C. 15,5 N
D. 18,3 I
E. 24,0 I
Eztabaida
Jakina da:
m₁ = 2 kg, m₂ = 3 kg, g = 10 ms^-2
w₁ = (2)(10) = 20 Newton
w₂ = (3)(10) = 30 Newton
Galdera: Zein da sokaren gaineko tentsio-indarraren magnitudea (T)?
Erantzuna:
w₂ = 30 Newton w baino handiagoa da₁ = 20 Newton beraz m₂ behera mugitu, m₁ gora egin.
Newtonen bigarren legearen formula:
Sokaren tentsio-indarra?
Sistemaren mugimenduaren norabidearen edo sistemaren azelerazio-norabidearen arabera, m grabitazio-indarraren norabidea₂ beherantz, sokaren tentsio-indarraren norabidea m-n₂ goialdera:
w₂ - T₂ = m₂ a
30 – T₂ = (3)(2)
30 – T₂ = 6
T₂ = 30 - 6
T₂ = 24 Newton
Grabitatearen norabidea m₁ beherantz, sokaren tentsio-indarraren norabidea m-n₁ goialdera:
T₁ - w₁ = (m)₁) (A)
T₁ – 20 = (2)(2)
T₁ - 20 = 4
T₁ = 4 + 20
T₁ = 24 Newton
Soka-tentsio indarra (T) = T₁ =T₂ = 24 Newton.

15. Bi bloke, bakoitza 4 kg-ko masa duena, soka eta polea batez lotuta daude, irudian ikusten den bezala. Gainazala eta polea leunak dira. B blokea 50 N-ko indar horizontal batekin tiratzen bada, blokearen azelerazioa… (g = 10 m/s) da²)
A. 1,25 m/s²
B. 7,5 m/s²
10 m/s-ko abiadura²
12,5 m/s-ko abiadura²
E. 15 m/s²
Eztabaida
Jakina da:
m_A = 4 kg, m_B = 4 kg, g = 10 m/s²
w_A = (m)_A)(g) = 4)(10) = 40 Newton
F = 50 Newton
Galdera: sistemaren azelerazioa?
Erantzuna:
Newtonen bigarren legearen formula:
Bi blokeen azelerazioa 1,25 m/s da²Bi blokeen mugimenduaren norabidea = F tentsio-indarraren norabidea.

16. Begira alboko irudia! Bloke bakoitzaren masa m da.₁ = 6 kg eta m₂ = 4 kg eta polearen masa ez da kontuan hartzen. Planoaren gainazala leuna bada eta g = 10 ms^-2, beraz azelerazioa sistema da….

A. 0,5 ms^-2
B. 2,0 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 4,0 ms^-2
E. 5,0 ms^-2

Eztabaida
Jakina da:
m₁ = 6 kg, m₂ = 4 kg, g = 10 m/s²
w₁ = m₁ g = (6 kg)(10 m/s²) = 60 kg m/s² edo 60 Newton
w₂ = m₂ g = (4 kg)(10 m/s²) = 40 kg m/s² edo 40 Newton
Galdera: (a) sistemaren azelerazioa?
Erantzuna:

m₁gainazal leun eta lau batean dago, marruskadurarik gabe, sistemak bultzatuta egon dadin grabitatea 2. blokea.
Terapia Newtonen bigarren legea :
∑F = ma
w₂ = (m)₁ + m₂) The
40 N = (6 kg + 4 kg) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 N / 10 kg
a = 4 m/s²
Erantzun zuzena D da.

17. Bi bloke, bakoitza 2 kg-ko masa duena, soka eta polea batez lotuta daude, irudian ikusten den bezala. Gainazala eta polea leunak dira. B blokea 40 N-ko indar horizontal batekin tiratzen bada, blokearen azelerazioa… (g = 10 m/s) da²)

A. 5 m/s²
B. 7,5 m/s²
10 m/s-ko abiadura²
12,5 m/s-ko abiadura²
E. 15 m/s²

Eztabaida:
Jakina da:
m_A = m_B = 2 kg, g = 10 m/s², F = 40 N
w_A = mg = (2)(10) = 20 N
Galdera: (a) blokearen azelerazioa?
Erantzuna:
Blokearen gainazala leuna da, beraz, blokearen mugimenduan eragina duen indarra bakarrik da indarra F eta A blokearen pisua.
Aplikatu Newtonen bigarren legea:
∑F = ma
F – w_A = (m)_A + m_B) The
40 – 20 = (2 + 2)
20 = (4) bat
a = 20 / 4
a = 5 m/s²
Erantzun zuzena A da.

Plano inklinatua

18. 2 kg-ko masa duen bloke bat plano inklinatu leun batean dago, inklinazio angelua = 30° duena.^o, blokea azelerazio konstantearekin mugi dadin. g = 10 ms bada^-2, orduan blokea mugitzen duen indarraren magnitudea hau da...
A. 5 I
B. 6 I
C. 7 N
D. 8 I
E. 10 I
Eztabaida
Jakina da:
m = 2 kg, g = 10 m/s², theta = 30^o
w = mg = (2)(10) = 20 kg m/s² = 20 I
Galdera: Zein indarrek mugitzen dute blokea?
Erantzuna:

Blokea mugitzen duen indarra w da_x.
w_x = w teta gabe
w_x = (20 N)(sin 30^o)
w_x = (20 N)(0,5)
w_x = 10 N.
Blokea mugitzen duen indarra 10 Newton-ekoa da.
E erantzun zuzena da.

19. Bi bloke soka arin batez lotuta daude, F = 24 N indar horizontal batek tiratuta. g = 10 ms^-2 eta zoruaren gainazala irristakorra da. Blokearen azelerazioaren magnitudea, Newtonen bigarren legea erabiliz objektu bakoitzerako, hau da...
Eztabaida
Jakina da:
m₁ = 2 kg, m₂ = 4 kg, F = 24 N
Galdera: Zein da (a) blokearen azelerazioa?
Erantzuna:
Blokearen azelerazio magnitudea 4 m/s da².

20. Igogailu geldi batean dagoenean, Sandiren pisua 500 N da. Grabitatearen azelerazioa = 10 ms^-2Igogailuak azeleratzen duenean, sokaren tentsioa 750 N-koa da. Beraz, igogailuaren azelerazioa...
A. 5,0 ms^-2
B. 7,5 ms^-2
C. 10,0 ms^-2
D. 12,5 ms^-2
E. 15,0 ms^-2
Eztabaida
Jakina da:
w = 500 N, g = 10 m/s², T = 750 N
Galdera: igogailuaren azelerazioa (a)?
Erantzuna:
Pasahitz-masa:
w = mg
500 = metro (10)
m = 500 / 10
m = 50 kg
Igogailuaren masa ezezaguna da, beraz, igogailuaren eta bere edukiaren masa osoa = kodearen masa.
Newtonen lehenengo legearen arabera, igogailua geldirik badago, indar erresultantea = 0 da.
Sokaren tentsio-indarra (T) igogailua geldirik dagoenean = 500 N.
Igogailuak azeleratzen duenean, sokaren tentsio-indarra (T) 750 N-koa bihurtzen da edo 250 N handitzen da.

Igogailuaren azelerazioa 5 m/s-koa da² eta azelerazio-norabidea = igogailuaren mugimenduaren norabidea gorantz da.

Galderaren iturria:

Batxilergoko/Lanbide Heziketako Fisikako Galderak Azterketa Nazionalean