۹ نمونه از سوالات قانون هوک
۱. نمودار رابطه بین نیرو (F) و افزایش طول (x) در تصویر زیر نشان داده شده است. ثابت فنر بر اساس نمودار ... است.
پمباهاسان
فرمول قانون هوک :
ک = اف / ایکس
اطلاعات:
F = نیرو (واحد بین‌المللی نیوتن است که به اختصار N نشان داده می‌شود)
k = ثابت فنر (واحد بین‌المللی آن نیوتن بر متر است که به اختصار N/m نامیده می‌شود)
x = افزایش طول (واحد بین‌المللی متر است که به اختصار m نامیده می‌شود)
۱. توپ A و توپ B، هر کدام به جرم ۲۰۰ گرم، به صورت کاملاً الاستیک با هم برخورد می‌کنند. اگر قبل از برخورد، توپ A با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه در حرکت باشد و توپ B در حالت سکون باشد، سرعت توپ A و توپ B پس از برخورد ... است.
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم توپ A (متر مربع)A) = 200 گرم = 0,2 کیلوگرم
جرم توپ B (مترB) = 200 گرم = 0,2 کیلوگرم
سرعت توپ A قبل از برخورد (v)A) = 10 متر بر ثانیه
سرعت توپ B قبل از برخورد (v)B) = 0،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX
۱. گلوله‌ای به جرم ۳۰ گرم که با سرعت ۳۰ متر بر ثانیه حرکت می‌کند، به یک بلوک چوبی به جرم ۱ کیلوگرم که در حالت سکون است برخورد می‌کند. اگر گلوله در بلوک فرو رفته باشد، سرعت بلوک را تعیین کنید!
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم گلوله (متر1) = 30 گرم = 0,03 کیلوگرم
جرم بلوک (متر2) = ۳ کیلوگرم
سرعت اولیه گلوله (v)1) = 30 متر بر ثانیه
سرعت اولیه بلوک (v)2) = 0 (بلوک ثابت)
پرسیده شد : سرعت گلوله و بلوک پس از برخورد (v')
۳ نمونه از برخوردهای تا حدی کشسان
۱. یک جسم ۵۰۰ گرمی با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه و یک جسم ۲۰۰ گرمی با سرعت ۱۲ متر بر ثانیه حرکت می‌کنند. این دو جسم به سمت یکدیگر حرکت می‌کنند و با هم برخورد می‌کنند. اگر پس از برخورد، سرعت جسم ۵۰۰ گرمی ۶ متر بر ثانیه باشد، سرعت جسم ۲۰۰ گرمی ...
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم جسم ۲ (متر1) = 500 گرم = 0,5 کیلوگرم
جرم جسم ۲ (متر2) = 200 گرم = 0,2 کیلوگرم
سرعت اولیه جسم ۲ (v)1) = -10 متر بر ثانیه
سرعت اولیه جسم ۲ (v)2) = 12 متر بر ثانیه
سرعت نهایی جسم ۲ (v)1') = ۴ متر بر ثانیه
۸ نمونه از سوالات تکانه خطی
۱. جسمی به جرم ۱ کیلوگرم با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه حرکت می‌کند. حرکت شیء ... است.
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم (متر) = ۵۰۰۰ کیلوگرم
سرعت (v) = 10 متر بر ثانیه
پرسیده شد : تکانه خطی (p)
جواب :
فرمول مومنتوم: p = mv
شرح: p = تکانه، m = جرم، v = کپپاتان.
تکانه یک جسم عبارت است از:
p = mv = (1)(10) = 10 کیلوگرم متر بر ثانیه2
۱۱ نمونه از سوالات مربوط به مومنتوم و ضربه
۱. توپی به جرم ۰.۲ کیلوگرم با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه به صورت افقی پرتاب می‌شود و به دیوار برخورد می‌کند، سپس توپ با همان سرعت برمی‌گردد. تغییر در تکانه توپ ... است.
پمباهاسان
۱۶ نمونه سوال از قانون پایستگی انرژی مکانیکی
قانون پایستگی انرژی مکانیکی در حرکت سقوط آزاد
۱. یک نارگیل به جرم ۲ کیلوگرم از ارتفاع ۶ متری به صورت آزاد سقوط می‌کند. انرژی جنبشی نارگیل هنگام رسیدن به زمین ... g = 10 m/s است.2
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم نارگیل (متر) = ۲ کیلوگرم
ارتفاع (ساعت) = ۱۲ متر
شتاب گرانش (g) = 10 متر بر ثانیه2
پرسیده شد : انرژی جنبشی (EK)
۲ نمونه از سوالات توانی
توان، نرخ انجام کار است کسب و کار یا تلاش‌هایی که در یک بازه زمانی مشخص انجام شده است.
از نظر متامتریکی، قدرت نسبت تلاش به زمان است.
پ = وات / تن
شرح: P = توان (واحد ژول بر ثانیه)، W = کار (ژول) و t = بازه زمانی (ثانیه)
بر اساس این معادله، می‌توان نتیجه گرفت که هر چه نرخ انجام کار بیشتر باشد، توان بیشتر است و برعکس، هر چه نرخ انجام کار کمتر باشد، توان کمتر است.
توان یک کمیت اسکالر است. سیستم بین‌المللی یکاها برای توان، ژول بر ثانیه است. ژول بر ثانیه = وات (به اختصار W)، که به افتخار جیمز وات نامگذاری شده است.
سیستم واحدهای توان بریتانیایی ۱ پوند-فوت-نیرو در ثانیه است. این واحد برای اهداف عملی بسیار کوچک است، بنابراین از واحد بزرگتری به نام اسب بخار (به اختصار hp) استفاده می‌شود. ۱ اسب بخار = ۵۵۰ پوند-فوت-نیرو در ثانیه = ۷۶۴ وات = ¾ کیلووات.
۱. به فنری وزنی معادل ۲ کیلوگرم وارد شده و آن را به صورت عمودی از پایه آویزان می‌کنیم. اگر فنر ۴ سانتی‌متر افزایش طول پیدا کند، آنگاه تغییر در انرژی پتانسیل نیروی کشسانی فنر ... g = 10 m/s است.2
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم بار (متر) = ۱ کیلوگرم
شتاب گرانش (g) = 10 متر بر ثانیه2
وزن بار (w) = میلی‌گرم = (2)(10) = 20 نیوتن
افزایش طول فنر (x) = 4 سانتی‌متر = 0,04 متر
پرسیده شد : انرژی پتانسیل کشسانی فنر
۱. جسمی به جرم ۱ کیلوگرم از ارتفاع ۱۰ متری سقوط آزاد می‌کند تا به زمین برسد. تعیین کنید:
الف) کار انجام شده توسط نیروی گرانشی روی جسم
(ب) تغییرات انرژی پتانسیل گرانش
شتاب گرانش (g) = 10 متر بر ثانیه2
پمباهاسان
شناخته شده است :
جرم جسم (متر) = ۱۶ کیلوگرم
ارتفاع (ساعت) = ۱۲ متر
شتاب گرانش (g) = 10 متر بر ثانیه2
جواب:
الف) کار انجام شده توسط نیروی گرانش
وقتی جسمی آزادانه سقوط می‌کند، جهت حرکت جسم به سمت پایین است و جهت نیروی گرانشی وارد بر جسم (وزن جسم) نیز به سمت پایین است. از آنجا که آنها در یک جهت هستند، نیروهای گرانشی بر هم منطبق می‌شوند یا زاویه‌ای برابر با 0 تشکیل می‌دهند.o با جهت حرکت جسم. Cos 0 = 1 و هر عددی که در 1 ضرب شود، همان عدد است، بنابراین نیازی نیست که cos 0 در فرمول کار گنجانده شود.
فرمول کار W = Fs است، که در آن W = کار، F = نیرو و s = جابجایی است. اگر فرمول کار را با این مسئله تطبیق دهیم، به W = wh = mgh تغییر می‌کند، که در آن W = کار، w = گرانش، h = تغییر ارتفاع جسم، m = جرم جسم، g = شتاب ناشی از گرانش است.
بنابراین کار انجام شده توسط گرانش برابر است با:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 ژول