نمونه سوالات قانون دوم نیوتن

۸ نمونه از سوالات قانون دوم نیوتن

۱. جسمی به جرم ۱ کیلوگرم با شتاب ثابت ۵ متر بر ثانیه حرکت می‌کند.²نیروی برآیندی که جسم را حرکت می‌دهد چقدر بزرگ است؟
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم جسم (متر) = ۱۶ کیلوگرم
شتاب (a) = 5 متر بر ثانیه²
پرسیده شد : نیروی برآیندی که یک جسم را به حرکت در می‌آورد
جواب :
قانون دوم نیوتن بیان می‌کند که اگر نیروی برآیندی بر جسمی وارد شود، آن جسم شتاب خواهد گرفت، که در آن بزرگی شتاب با بزرگی نیروی برآیند نسبت مستقیم و با جرم جسم نسبت معکوس دارد. جهت شتاب جسم همان جهت نیروی برآیند است. از نظر ریاضی:
شرح فرمول:
سیگما F = نیروی برآیند یا نیروی کل (واحدهای بین‌المللی کیلوگرم متر بر ثانیه هستند)² (معروف به نیوتن)
m = جرم جسم (واحد بین‌المللی کیلوگرم است که به اختصار kg نامیده می‌شود)
a = شتاب (واحد بین‌المللی متر بر مجذور ثانیه است که به اختصار m/s نامیده می‌شود)²)
بنابراین نیروی برآیندی که جسم را به حرکت در می‌آورد برابر است با:
۲. جرم بلوک = ۱ کیلوگرم، F = ۲ نیوتن. بزرگی و جهت شتاب بلوک عبارتند از…
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم بلوک (متر) = ۴ کیلوگرم
نیرو (F) = 2 نیوتن
پرسیده شد : بزرگی و جهت شتاب بلوک (a)
جواب :
جهت شتاب جسم = جهت نیرو F

۴. جرم بلوک = ۲ کیلوگرم، فارنهایت₁ = 5 نیوتن، F₂ = ۱ نیوتن. بزرگی و جهت شتاب جسم عبارتند از…
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم بلوک (متر) = ۴ کیلوگرم
F₁ = ۶۰۰ نیوتن
F₂ = ۶۰۰ نیوتن
پرسیده شد : بزرگی و جهت شتاب بلوک (a)
جواب :
۴. جرم بلوک = ۲ کیلوگرم، فارنهایت₁ = 10 نیوتن، F₂ = ۱ نیوتن. بزرگی و جهت شتاب جسم عبارتند از…
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم بلوک (متر) = ۴ کیلوگرم
F₂ = ۶۰۰ نیوتن
F₁ = ۶۰۰ نیوتن
F_1x = اف₁ 60^o = (10)(0,5) = 5 نیوتن
پرسیده شد : بزرگی و جهت شتاب بلوک (a)
جواب :
جهت شتاب جسم = جهت نیروی برآیند = جهت F_1x

5 F₁ = 10 نیوتن، F₂ = ۱ نیوتن، متر₁ = 1 کیلوگرم، متر₂ = ۲ کیلوگرم. بزرگی و جهت شتاب بلوک عبارتند از…

پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم بلوک ۲ (متر مربع)₁) = ۳ کیلوگرم
جرم بلوک ۲ (متر مربع)₂) = ۳ کیلوگرم
F₁ = ۶۰۰ نیوتن
F₂ = ۶۰۰ نیوتن
پرسیده شد : بزرگی و جهت شتاب بلوک (a)
جواب :

جهت شتاب جسم = جهت نیروی برآیند = جهت _F1

[انگلیسی: قانون دوم حرکت نیوتن - مسائل و راه‌حل‌ها ]

6. همانطور که در شکل نشان داده شده است، چندین نیرو بر جسمی به جرم ۵ کیلوگرم وارد می‌شود. اگر نیروی اصطکاک بین جسم و تخته صفر باشد، شتاب جسم برابر است با...

الف. ۱۰ متر بر ثانیه²
ب. ۱۲ متر بر ثانیه²
ج. ۱۵ متر بر ثانیه²
د. 9 متر بر ثانیه²

پمباهاسان

معلوم است که:
سبک ۱ (F₁) = 15 نیوتن (جهت چپ)
سبک ۱ (F₂) = 10 نیوتن (جهت چپ)
سبک ۱ (F₃) = 20 نیوتن (جهت به راست)
جرم جسم (متر) = 5 کیلوگرم
سوال: شتابی که جسم (الف) تجربه می‌کند
جواب:

نیروی برآیند:
∑F = F₁ + اف₂ - F₃
∑F = 15 + 10 – 20
∑F = 25 – 20
∑F = 5 نیوتن
∑F = 5 کیلوگرم متر بر ثانیه²
جهت نیروی برآیند، همان جهت نیروی ۱ و جهت نیروی ۲، یعنی به سمت چپ، است.
فرمول قانون دوم نیوتن:
∑F = ma
۴ کیلوگرم متر بر ثانیه² = (5 کیلوگرم) a
5 متر بر ثانیه² = (5) الف
a = (5 متر بر ثانیه)²) / 5
a = 1 متر بر ثانیه²
بزرگی شتاب جسم ۴ متر بر ثانیه است²جهت شتاب جسم = جهت حرکت جسم = جهت نیروی برآیند = به سمت چپ
جواب صحیح الف است.

7.

به تصویر نیروهای وارد بر جسم زیر نگاه کنید! اگر جرم جسم ۲ کیلوگرم باشد، شتابی که به جسم وارد می‌شود...

الف. ۱۰ متر بر ثانیه²
ب. ۱۲ متر بر ثانیه²
ج. ۱۵ متر بر ثانیه²
د. 2,5 متر بر ثانیه²

پمباهاسان
معلوم است که:
سبک ۱ (F₁) = 10 نیوتن (جهت چپ)
سبک ۱ (F₂) = 10 نیوتن (جهت به راست)
سبک ۱ (F₃) = 5 نیوتن (جهت به راست)
جرم جسم (متر) = 2 کیلوگرم
سوال: شتابی که جسم (الف) تجربه می‌کند
جواب:
نیروی برآیند:
∑F = F₂ + اف₃ - F₁
∑F = 10 + 5 – 10
∑F = 15 – 10
∑F = 5 نیوتن
∑F = 5 کیلوگرم متر بر ثانیه²
جهت نیروی برآیند با جهت نیروی ۱ یکسان است و جهت نیروی ۱ به سمت راست است.
فرمول قانون دوم نیوتن:
∑F = ma
۴ کیلوگرم متر بر ثانیه² = (2 کیلوگرم) a
5 متر بر ثانیه² = (2) الف
a = (5 متر بر ثانیه)²) / 2
a = 2,5 متر بر ثانیه²
بزرگی شتاب جسم ۴ متر بر ثانیه است²جهت شتاب جسم = جهت حرکت جسم = جهت نیروی برآیند = به سمت راست
جواب صحیح D است.

۸. چندین نیرو همانطور که در تصویر نشان داده شده است، بر جسم B وارد می‌شوند.
اگر جرم جسم B = 4 کیلوگرم باشد، شتابی که B متحمل می‌شود ... است.
الف. ۱۰ متر بر ثانیه²
ب. ۱۲ متر بر ثانیه²
ج. ۱۵ متر بر ثانیه²
د. 9,0 متر بر ثانیه²
پمباهاسان
معلوم است که:
سبک ۱ (F₁) = 20 نیوتن (جهت به راست)
سبک ۱ (F₂) = 6 نیوتن (جهت به راست)
سبک ۱ (F₃) = 10 نیوتن (جهت چپ)
جرم جسم (متر) = 4 کیلوگرم
سوال: شتابی که B (الف) تجربه می‌کند
جواب:
نیروی برآیند:
∑F = F₁ + اف₂ - F₃
∑F = 20 + 6 – 10
∑F = 26 – 10
∑F = 16 نیوتن
∑F = 16 کیلوگرم متر بر ثانیه²
جهت نیروی برآیند با جهت نیروی ۱ یکسان است و جهت نیروی ۱ به سمت راست است.
فرمول قانون دوم نیوتن:
∑F = ma
۴ کیلوگرم متر بر ثانیه² = (4 کیلوگرم) a
16 متر بر ثانیه² = (4) الف
a = (16 متر بر ثانیه)²) / 4
a = 4 متر بر ثانیه²
بزرگی شتاب جسم ۴ متر بر ثانیه است²جهت شتاب جسم = جهت حرکت جسم = جهت نیروی برآیند = به سمت راست
جواب صحیح B است.