۸ سوال در مورد حرکت مستقیم
1. به عبارت زیر توجه کنید!
۱. عابران پیاده از طریق خط عابر پیاده عبور میکنند
۲. گربه دنبال موش دوید
۳. انبههای رسیده از درخت میافتند
۴. یک توپ تنیس روی یک سطح شیبدار پرتاب میشود.
عبارت فوق شامل حرکت خطی با شتاب یکنواخت (GLBB) است …
الف. ۱ و ۲
ب. ۱ و ۳
ج. ۱ و ۴
د. ۲ و ۳
پمباهاسان
حرکت خطی با شتاب یکنواخت (GLBB) حرکتی با شتاب ثابت است. برای مثال، یک جسم در ابتدا در حالت سکون است، سپس پس از ۱ ثانیه با سرعت ۱ متر بر ثانیه حرکت میکند، سپس پس از ۲ ثانیه با سرعت ۲ متر بر ثانیه حرکت میکند، سپس پس از ۳ ثانیه با سرعت ۳ متر بر ثانیه حرکت میکند. بنابراین سرعت جسم ۱ متر بر ثانیه در ثانیه افزایش مییابد، یا جسم شتاب ۱ متر بر ثانیه را تجربه میکند.2نمونههایی از حرکت خطی با شتاب یکنواخت عبارتند از: افتادن یک انبه رسیده از درخت و پرتاب یک توپ تنیس روی سطح شیبدار.
یک میوه انبه رسیده از درخت خود میافتد و حرکت سقوط آزاد را با شتاب گرانشی ثابت 9,8 متر بر ثانیه تجربه میکند.2این بدان معناست که پس از ۱ ثانیه، سرعت انبه به ازای هر ۱ ثانیه ۹.۸ متر بر ثانیه افزایش مییابد. پس از ۱ ثانیه سقوط، سرعت انبه ۹.۸ متر بر ثانیه میشود، پس از ۲ ثانیه سقوط سرعت انبه میشود ۲ ضربدر ۹.۸ متر بر ثانیه = ۱۹.۶ متر بر ثانیه و به همین ترتیب.
یک توپ تنیس که از روی سطح شیبدار پرتاب میشود نیز با شتاب گرانشی ثابت حرکت میکند، اما مقدار شتاب کمتر از 9,8 متر بر ثانیه است.2 زیرا به شیب تخته نیز بستگی دارد.
جواب صحیح D است.
2. در اینجا نتایج تایپ کردن یک آزمایش حرکت با استفاده از tickertimer آمده است! حرکت خطی یکنواخت و حرکت خطی با شتاب یکنواخت به ترتیب در شکل شماره ... نشان داده شده است.
الف. ۱ و ۲
ب. ۱ و ۳
ج. ۱ و ۴
د. ۲ و ۳
پمباهاسان
تیکرتیمر هر ۱ ثانیه یک نقطه ایجاد میکند، به طوری که از یک نقطه به نقطه دیگر، فاصله زمانی یکسانی، یعنی یک ثانیه، طول میکشد.
اگر فاصله بین هر نقطه همیشه یکسان باشد، سرعت جسم ثابت است (حرکت مستقیم یکنواخت).
اگر فاصله بین هر نقطه کمتر باشد، سرعت جسم کمتر میشود (حرکت مستقیم با تغییر یکنواخت کند میشود).
اگر فاصله بین هر نقطه بیشتر باشد، سرعت جسم بیشتر است (حرکت خطی با شتاب یکنواخت)
با توجه به تصویر و توضیحات بالا، میتوان نتیجه گرفت که:
شکل ۱: حرکت مستقیم یکنواخت
شکل ۲: حرکت خطی با شتاب یکنواخت
شکل ۳: حرکت خطی با شتاب یکنواخت و کاهش شتاب
شکل ۴: حرکت خطی با شتاب یکنواخت
بنابراین، حرکت مستقیم یکنواخت در شکل ۱ و حرکت مستقیم با شتاب یکنواخت در شکل ۴ نشان داده شده است.
جواب صحیح B است.
3. به نتایج تایمر تیکت از آزمایش زیر نگاه کنید! کدام یک حرکت خطی با شتاب یکنواخت است؟
پمباهاسان
تیکرتیمر هر ثانیه یک نقطه ایجاد میکند، به طوری که از یک نقطه به نقطه دیگر، فاصله زمانی یکسانی، یعنی یک ثانیه، طول میکشد.
اگر فاصله بین هر نقطه همیشه یکسان باشد، سرعت جسم ثابت است (حرکت مستقیم یکنواخت).
اگر فاصله بین هر نقطه کمتر باشد، سرعت جسم کمتر میشود (حرکت مستقیم با تغییر یکنواخت کند میشود).
اگر فاصله بین هر نقطه بیشتر باشد، سرعت جسم بیشتر است (حرکت خطی با شتاب یکنواخت)
با توجه به تصویر و توضیحات بالا، میتوان نتیجه گرفت که:
شکل الف: حرکت خطی با شتاب یکنواخت
شکل ب: حرکت خطی با شتاب یکنواخت ابتدا کند و سپس شتاب میگیرد.
شکل ج: حرکت خطی با شتاب یکنواخت
شکل D: حرکت مستقیم یکنواخت
جواب صحیح الف است.
4. کودکی همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، بدون رکاب زدن دوچرخهاش، در جاده به جلو میغلتد.
نوعی حرکت خطی با شتاب یکنواخت (GLBB) که هنگام عبور دوچرخه از روی یک ریل رخ میدهد...
پمباهاسان
AB = دوچرخه نه به دلیل رکاب زدن، بلکه به دلیل شتاب گرانشی ثابتی که تجربه میکند، سر میخورد. دوچرخه شتاب گرانشی ثابتی را تجربه میکند، به این معنی که سرعت آن به طور منظم به دلیل نیروی گرانشی که آن را به سمت پایین میکشد، افزایش مییابد. بنابراین این حرکت ... مثالی از حرکت خطی با شتاب یکنواخت (GLBB).
CD = هنگام حرکت از C به D، دوچرخه کاهش سرعت گرانشی ثابتی را تجربه میکند. کاهش سرعت گرانشی ثابت به این معنی است که سرعت دوچرخه به دلیل نیروی جاذبه که آن را به سمت پایین میکشد، به طور منظم کاهش مییابد. بنابراین این حرکت نمونهای از حرکت خطی با شتاب یکنواخت (GLBB) با کاهش سرعت است.
جواب صحیح D است.
5. نموداری که رابطه بین مسافت و زمان را در حرکت مستقیم یکنواخت نشان میدهد...
پمباهاسان
شرح نمودار: s = مسافت، t = زمان
جواب صحیح الف است.
6. جسمی در عرض ۵ دقیقه ۶۰ متر را طی میکند. سرعت جسم را در سیستم بینالمللی واحدها محاسبه کنید!
پمباهاسان
معلوم است که:
سیستم بینالمللی واحدها برای زمان، ثانیه است، نه دقیقه، بنابراین دقیقهها به ثانیه تبدیل میشوند.
فاصله زمانی (t) = 5 دقیقه = 5 (60 ثانیه) = 300 ثانیه
فاصله (ها) = ۱۵۰ متر
پرسیده شد: سرعت (v)
پاسخ:
فرمول سرعت:
v = ثانیه / ثانیه
v = 60 متر / 300 ثانیه
v = 0,2 متر بر ثانیه
بنابراین سرعت جسم در سیستم بینالمللی واحدها 0,2 متر بر ثانیه است. متر، واحد سیستم بینالمللی واحدها برای مسافت است، در حالی که ثانیه، واحد سیستم بینالمللی واحدها برای زمان است.
7. شکل زیر، شکلی از حرکت خطی با شتاب یکنواخت است...
الف) قطار در حال حرکت
ب. یک ماشین پارک شده
ج. افرادی که مدام در حال دویدن هستند
د. نارگیلهایی که از درختان میافتند
پمباهاسان
حرکت خطی با شتاب یکنواخت، حرکتی است که جهت ثابتی دارد، به طوری که مسیر حرکت مستقیم است و سرعت جسم به طور پیوسته افزایش مییابد. برای مثال، اگر سرعت جسم هر ۱ ثانیه ۲ متر بر ثانیه افزایش یابد، پس از ۲ ثانیه، سرعت جسم ۴ متر بر ثانیه میشود، پس از ۳ ثانیه سرعت جسم ۶ متر بر ثانیه میشود و به همین ترتیب. در این حالت، گفته میشود که جسم شتاب ثابت ۲ متر بر ثانیه یا ۲ متر بر ثانیه را تجربه میکند.2.
الف. قطار در حال حرکت، سرعت و جهت متغیری دارد، بنابراین حرکت آن به صورت یکنواخت و مستقیمالخط نیست.
ب. یک ماشین پارک شده متحرک محسوب نمیشود زیرا ماشین ساکن است.
ج. افرادی که به طور پیوسته میدوند، اگر جهت و سرعت ثابتی داشته باشند، در حرکت یکنواخت و مستقیمالخط هستند.
د. نارگیلی که از درخت میافتد، جهت ثابتی دارد و سرعت آن به طور مداوم با شتاب گرانش ۹.۸ متر بر ثانیه افزایش مییابد.2این یعنی سرعت نارگیل هر ۱ ثانیه ۹.۸ متر بر ثانیه افزایش مییابد، بعد از ۲ ثانیه سرعت نارگیل ۱۹.۶ متر بر ثانیه میشود، بعد از ۳ ثانیه سرعت نارگیل ۲۹.۴ متر بر ثانیه میشود و همینطور الی آخر.
جواب صحیح D است.
8. به برخی از اتفاقات زیر در زندگی روزمره توجه کنید!
۱. توپی که از روی یک سطح شیبدار و لغزنده به پایین میغلتد
۲. شخصی بدون رکاب زدن، دوچرخه سواری کرده و از تپه ای پایین می آید.
۳. توپ بیسبال به صورت عمودی به سمت بالا پرتاب میشود تا به بالاترین نقطه خود برسد.
۴. توپ پینگ پنگ روی شنها میغلتد
این رویداد که نمونهای از GLBB شتابیافته است، با عدد ... نشان داده شده است.
الف. (1) و (2)
ب. (1) و (3)
ج. (2) و (4)
د. (3) و (4)
پمباهاسان
1. توپی که از روی سطح شیبدار به پایین میغلتد
این نمونهای از حرکت خطی با شتاب یکنواخت است که در آن توپ به دلیل شتاب گرانشی ثابت به پایین میغلتد.
۲. شخصی بدون رکاب زدن، دوچرخه سواری کرده و از تپه ای پایین می آید.
این نمونهای از حرکت خطی با شتاب یکنواخت است که در آن دوچرخه به دلیل شتاب گرانشی ثابت به سمت پایین حرکت میکند.
۳. توپ بیسبال به صورت عمودی به سمت بالا پرتاب میشود تا به بالاترین نقطه خود برسد.
این نمونهای از حرکت عمودی رو به بالا است که در آن توپ تحت تأثیر گرانش، کاهش سرعت ثابتی را تجربه میکند. این کاهش سرعت (کاهش سرعت) باعث میشود توپ قبل از بازگشت به سطح زمین، در حداکثر ارتفاع خود متوقف شود.
۴. توپ پینگ پنگ روی شنها میغلتد
این مثالی از حرکت خطی با شتاب یکنواخت نیست.
جواب صحیح الف است.
