فرمول نیرو در صفحه شیبدار

نمونه سوالات و فرمول های مربوط به نیروهای وارد بر سطوح شیبدار

۱. یک نیروی افقی ثابت ۵۰ نیوتن بر بلوکی به جرم m = ۵ کیلوگرم وارد می‌شود. بلوک با سرعت اولیه v _o = ۴ متر بر ثانیه در امتداد یک صفحه شیب‌دار ناهموار با زاویه شیب θ (tan θ = ¾) به سمت بالا حرکت می‌کند. ضریب اصطکاک جنبشی بین بلوک و سطح صفحه شیب‌دار μ _k = ۰.۲ است. مسافت طی شده توسط بلوک قبل از توقف نهایی ...

الف. ۱۵ متر

ب. 12 متر

ج. 15 متر

د. ۴۵ متر

شرق. ۵۷ متر

w = جاذبه

w_x = مؤلفه گرانش روی محور x

w_y = مؤلفه گرانش روی محور y

F = نیروی افقی ثابت

F_x = مؤلفه نیرو روی محور x

F_y = مؤلفه نیرو روی محور y

N = نیروی عمودی

f_k = نیروی اصطکاک جنبشی

w = میلی‌گرم = 5 (10) = 50 نیوتن

w_x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N

w_y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F = 50 نیوتن

F_x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F_y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N

ن = وزن_y + اف_y = ۴۰ + ۳۰ = ۷۰ نیوتن

f_k = μ_k ن = 0,2 (70) = 14 ن

قانون دوم نیوتن را اعمال کنید:

ΣF = میلی آمپر

F_x - w_x - f_k = مامان

۴۰-۳۰-۱۴ = ۵ الف

-۴ = ۵ الف

a = -4/5 متر بر ثانیه²

با استفاده از فرمول GLBB، مسافتی را که بلوک قبل از توقف طی می‌کند، محاسبه کنید.

شناخته شده است:

سرعت اولیه (v _o ) = 4 متر بر ثانیه

کاهش سرعت (a) = -4/5 متر بر ثانیه²

سرعت نهایی (v)_t) = 0،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX

پرسیده شد: مسافت طی شده (ثانیه)

پاسخ:

v _t ² = v _o ² + 2 به عنوان

0 = 4² + ۲ (-۴/۵) ثانیه

0 = 16 – ۸/۵ ثانیه

16 = ۸/۵ ثانیه

16 (5) = 8 ثانیه

۹۰۰ = ۶ ثانیه

ها = ۴۰۰/۴

s = 10 متر

جواب صحیح الف است.

۲. یک بلوک از حالت سکون روی یک سطح شیب‌دار طولانی به سمت پایین حرکت می‌کند. بخش اول شیب صاف و بخش بعدی آن تا پایین ناهموار است. پس از مدتی حرکت روی بخش ناهموار، بلوک متوقف می‌شود. در این رویداد…

(1) کل کار روی بلوک برابر با صفر نیست

(2) کار انجام شده توسط نیروی گرانشی دارای مقدار مثبت است

(3) کار انجام شده توسط نیروی گرانشی برابر با تغییر در انرژی پتانسیل جسم است

(4) کار انجام شده توسط نیروی اصطکاک برابر با صفر نیست

پمباهاسان

دو نیرو بر یک جسم وارد می‌شود، یکی نیروی جاذبه و دیگری نیروی اصطکاک.

وقتی جسمی از روی یک سطح شیب‌دار صاف عبور می‌کند، فقط نیروی گرانش بر جسم اثر می‌کند. وقتی جسمی از روی یک سطح شیب‌دار ناهموار عبور می‌کند، علاوه بر نیروی گرانش، نیروی اصطکاک نیز بر جسم وارد می‌شود.

۱. کل کار انجام شده روی بلوک برابر با صفر نیست.

اگر کار کل صفر باشد، هیچ جابجایی وجود ندارد. بلوک جابجایی را تجربه می‌کند، بنابراین کار کل صفر نیست.

گزاره ۱ درست است

۲. کار انجام شده توسط نیروی گرانشی مقدار مثبتی دارد

کار انجام شده توسط نیروی گرانشی مثبت است زیرا جهت نیروی گرانشی (به سمت پایین) با جهت جابجایی جسم (به سمت پایین) یکسان است.

گزاره ۱ درست است

۳. کار انجام شده توسط نیروی گرانشی برابر با تغییر انرژی پتانسیل گرانشی بلوک است، در این حالت کار مثبت انجام شده توسط نیروی گرانشی باعث کاهش انرژی پتانسیل گرانشی بلوک می شود.

گزاره ۱ درست است

۴. کار انجام شده توسط اصطکاک صفر نیست زیرا جسم جابجایی را تجربه می‌کند و در حین جابجایی نیروی اصطکاک وجود دارد.

گزاره ۱ درست است

حرکت روی سطح شیبدار صاف

۳. مکعبی که روی یک سطح شیب‌دار بدون اصطکاک به سمت پایین می‌لغزد، شتاب ثابتی را تجربه خواهد کرد.

زیرا

در غیاب اصطکاک، شتاب یک جسم برابر با شتاب گرانش است.

پمباهاسان

اگر اصطکاکی وجود نداشته باشد، مکعب با شتاب ثابت به پایین می‌لغزد. در سقوط آزاد، یک جسم با شتاب g سقوط می‌کند، که در آن g شتاب گرانش است.

در همین حال، روی یک سطح شیب‌دار، یک جسم با شتاب gx به پایین می‌لغزد، که در آن مقدار gx کمتر از شتاب گرانش است. مقدار gx همچنین به بزرگی زاویه شیب بستگی دارد.

منبع سوالات

سوالات فیزیک SBMPTN