Oploste problemen yn Newton syn bewegingswetten - Newton syn twadde bewegingswet
1. In objekt fan 1 kg fersnelt mei in konstante snelheid fan 5 m/s 2. Skat de netto krêft dy't nedich is om it objekt te fersnellen.
Bekend:
Massa (m) = 1 kg
Fersnelling (a) = 5 m/ s²
Winske : netto krêft (∑F)
Oplossing:
Wy brûke de twadde wet fan Newton om de netto krêft te krijen.
∑ F = ma
∑ F = (1 kg)(5 m/s² ) = 5 kg m/s² = 5 Newton
2. Massa fan in objekt = 1 kg, netto krêft ∑F = 2 Newton. Bepale de grutte en rjochting fan 'e fersnelling fan it objekt….
Bekend:
Massa (m) = 1 kg
Netto krêft (∑F) = 2 Newton
Winske : De grutte en rjochting fan 'e fersnelling (a)
Oplossing:
in = ∑F / m
a = 2/1
in = 2 m/ s²
De rjochting fan 'e fersnelling = de rjochting fan 'e netto krêft (∑F)
3. Massa fan it objekt = 2 kg, F1 = 5 Newton, F2 = 3 Newton. De grutte en rjochting fan 'e fersnelling is…
Bekend:
Massa (m) = 2 kg
F1 = 5 Newton
F2 = 3 Newton
Winske: De grutte en rjochting fan 'e fersnelling (a)
Oplossing:
netto krêft:
∑ F = F1 – F2 = 5 – 3 = 2 Newton
De grutte fan 'e fersnelling:
in = ∑F / m
a = 2/2
in = 1 m/ s²
Rjochting fan 'e fersnelling = rjochting fan 'e netto krêft = rjochting fan F1
4. Massa fan it objekt = 2 kg, F1 = 10 Newton, F2 = 1 Newton. De grutte en rjochting fan 'e fersnelling is…
Bekend:
Massa (m) = 2 kg
F2 = 1 Newton
F1 = 10 Newton
F1x = F1 cos 60 o = (10)(0.5) = 5 Newton
Winske : De grutte en rjochting fan 'e fersnelling (a)
Oplossing:
Netto krêft:
∑ F = F 1x – F 2 = 5 – 1 = 4 Newton
De grutte fan 'e fersnelling:
in = ∑F / m
a = 4/2
in = 2 m/ s²
Rjochting fan 'e fersnelling = rjochting fan 'e netto krêft = rjochting fan F 1x
5. F1 = 10 Newton, F2 = 1 Newton, m1 = 1 kg, m2 = 2 kg. De grutte en rjochting fan 'e fersnelling is…
Bekend:
Massa 1 (m 1 ) = 1 kg
Massa 2 (m 2 ) = 2 kg
F1 = 10 Newton
F2 = 1 Newton
Winske : De grutte en rjochting fan 'e fersnelling (a)
Oplossing:
De netto krêft:
∑ F = F1 – F2 = 10 – 1 = 9 Newton
De grutte fan 'e fersnelling:
in = ∑F / ( m1 + m2 )
in = 9 / (1 + 2)
a = 9/3
in = 3 m/ s²
De rjochting fan 'e fersnelling = de rjochting fan 'e netto krêft = rjochting fan F1
6.
In blok fan 40 kg fersneld mei in krêft fan 200 N. De fersnelling fan it blok is 3 m/ s² . Bepale de grutte fan 'e wriuwingkrêft dy't it blok ûnderfynt.
A. 15 N.
B. 40 N.
C. 43 N.
D. 80 N.
Bekend:
Massa (m) = 40 kg
Krêft (F) = 200 N
Fersnelling (a) = 3 m/ s²
Winske: Wriuwkrêft (F g )
Oplossing:
De fergeliking fan Newton syn twadde bewegingswet
∑ F = ma
∑ F = netto krêft, m = massa, a = fersnelling
De rjochting fan krêft F nei rjochts, de rjochting fan wriuwingkrêft nei lofts (de rjochting fan wriuwingkrêft is tsjinoerstelde oan de rjochting fan beweging fan it objekt).
Kies rjochts as posityf en lofts as negatyf.
∑ F = ma
F – F g = ma
200 – Fg = (40)(3)
200 – Fg = 120
Fg = 200 – 120
Fg = 80 Newton
It juste antwurd is D.
7. Plak blok A mei in massa fan 100 gram boppe blok B mei in massa fan 300 gram, en dan wurdt blok B mei in krêft fan 5 N fertikaal omheech skood. Bepale de normale krêft dy't blok B op blok A útoefenet.
A. 1 N.
B. 1.25 N.
C. 2 N.
D. 3 N.
Bekend:
Krêft (F) = 5 Newton
Massa fan blok A (m A ) = 100 gram = 0.1 kg
Massa fan blok B (mB ) = 300 gram = 0.3 kg
Swiertekrêftfersnelling (g) = 10 m/ s²
Gewicht fan blok A (w A ) = (0.1 kg)(10 m/s² ) = 1 kg m/s² = 1 Newton
Gewicht fan blok B (w B ) = (0.3 kg)(10 m/s² ) = 3 kg m/s² = 3 Newton
Winske: Normale krêft útoefene troch blok B op blok A
Oplossing:
Der binne ferskate krêften dy't op beide blokken wurkje, lykas te sjen is yn 'e ôfbylding.
F = drukkrêft (wurket op blok B)
w A = gewicht fan blok A (wurket op blok A)
w B = gewicht fan blok B (wurket op blok B)
N A = normale krêft útoefene troch blok B op blok A (Wurket op blok A)
N A ' = normale krêft útoefene troch blok A op blok B (Wurket op blok B)
Tapasse de twadde bewegingswet fan Newton op beide blokken:
∑ F = ma
F – w A – w B + N A – N A ' = (m A + m B ) a
N A en N A ' binne aksje-reaksjekrêften dy't deselde grutte hawwe, mar tsjinoersteld yn rjochting, sadat se út 'e fergeliking eliminearre binne.
F – w A – w B = (m A + m B ) a
5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) in
5 – 4 = (0.4) in
1 = (0.4) in
a = 1/0.4
in = 2.5 m/ s²
Tapasse Newton syn twadde bewegingswet op blok A:
∑ F = ma
N A – w A = m A a
N A – 1 = (0.1)(2.5)
N.v.t. – 1 = 0.25
NA = 1 + 0.25
NA = 1.25 Newton
It goede antwurd is B.
8. In objekt mei in gewicht fan 4 N stipe troch in koard en katrol. In krêft fan 2 N wurket op it blok en ien ein fan it koard wurdt lutsen troch in krêft fan 9 N. Bepale de netto krêft dy't wurket op objekt X.
A. 3 N omheech
B. 4 N nei ûnderen
C. 9 N omheech
D. 9 N nei ûnderen
Bekend:
Gewicht fan X (w X ) = 4 Newton
Trekkrêft (Fx ) = 2 Newton
Spanningskrêft (F/ T ) = 9 Newton
Winsk: Netto krêft wurket op objekt
Oplossing:
Fertikaal opwaartse krêften dy't op in objekt wurkje
De spanningskrêft hat deselde grutte yn alle dielen fan it koarde. Dat de spanningskrêft is 9 N.
Fertikaal nei ûnderen rjochte krêften dy't op in objekt wurkje
Der binne twa krêften dy't wurkje op objekt X en beide krêften binne fertikaal nei ûnderen, de horizontale komponint fan gewicht wx en de horizontale komponint fan krêft Fx.
Netto krêftwurking op it objekt
F T – w X – F x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3
De netto krêft dy't op it objekt X wurket is 3 Newton, fertikaal nei boppen.
It juste antwurd is A.
9. In objekt yn earste ynstânsje yn rêst op in glêd horizontaal oerflak. In krêft fan 16 N wurket op it objekt, sadat it objekt fersnelt mei 2 m/s² . As itselde objekt yn rêst is op in rûch horizontaal oerflak, sadat de wriuwingkrêft op it objekt 2 N is, bepale dan de fersnelling fan it objekt as deselde krêft fan 16 N op it objekt wurket.
A. 1.75 m/ s²
B. 1.50 m/ s²
C. 1.00 m/ s²
D. 0.88 m/ s²
Bekend:
Krêft (F) = 16 Newton = 16 kg m/ s²
Fersnelling (a) = 2 m/ s²
Wriuwkrêft (F fric ) = 2 Newton = 2 kg m/ s²
Socht: Fersnelling fan objekt?
Oplossing:
Glêd horizontaal oerflak (gjin wriuwing):
∑F = ma
F = ma
16 = (m) 2
m = 16 / 2
m = 8 kg
De massa fan it objekt is 8 kilogram.
Rûch horizontaal oerflak (d'r is in wriuwingskrêft):
∑F = ma
F – F frik = ma
16 – 2 = 8 in
14 = 8 in
a = 14/8
in = 1.75 m/ s²
De fersnelling fan it objekt is 1.75 m/ s².
It juste antwurd is A.
10. Tom en Andrew triuwe in objekt op 'e glêde flier. Tom triuwt it objekt mei in krêft fan 5.70 N. As de massa fan it objekt 2.00 kg is en de fersnelling dy't it objekt ûnderfynt 2.00 ms -2 is , bepaal dan de grutte en rjochting fan 'e krêft dy't Tom ynwurket.
A. 1.70 N en syn rjochting is tsjinoersteld oan de krêft dy't útoefene wurdt troch Andre.w
B. 1.70 N en syn rjochting is itselde as de krêft dy't troch Andrew útoefene wurdt
C. 2.30 N en syn rjochting is tsjinoerstelde oan de krêft dy't troch Andrew útoefene wurdt.
D. 2.30 N en syn rjochting is itselde as de krêft dy't troch Andrew útoefene wurdt.
Bekend:
Drukkrêft útoefene troch Andrew (F1 ) = 5.70 Newton
Massa fan objekt (m) = 2.00 kg
Fersnelling (a) = 2.00 m/ s²
Winske: Grutte en rjochting fan krêft útoefene troch Tom (F2 )?
Oplossing:
Tapasse de twadde bewegingswet fan Newton:
∑ F = ma
F1 + F2 = ma
5.70 + F2 = (2)(2)
5.70 + F2 = 4
F2 = 4 – 5.70
F2 = – 1.7 Newton
It minteken joech oan dat (F2 ) tsjinoersteld is oan de driuwkrêftaksje fan Andrew (F1 ).
It juste antwurd is A.
11. As de massa fan it blok itselde is, hokker figuer lit dan de lytste fersnelling sjen?
Oplossing
Netto krêft A:
ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 Newton, links
Netto krêft B:
ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 Newton, rjochts
Netto krêft C:
ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 Newton, rjochts
Netto krêft D:
ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 Newton, rjochts
De fergeliking fan Newton syn twadde wet:
ΣF = ma
in = ΣF / m
a = fersnelling, ΣF = netto krêft, m = massa
Op basis fan 'e boppesteande formule is de fersnelling (a) direkt evenredich mei de netto krêft (ΣF) en omgekeerd evenredich mei massa (m). As de massa fan in objekt itselde is, hoe grutter de resultearjende krêft, hoe grutter de fersnelling of hoe lytser de resultearjende krêft, hoe lytser de fersnelling.
Op basis fan de boppesteande berekkening is de lytste netto krêft 1 Newton, dus de fersnelling is ek it lytst.
It goede antwurd is B.
12. Guon krêften wurkje yn op in objekt mei in massa fan 20 kg, lykas te sjen is yn 'e ûndersteande ôfbylding.
Bepale de fersnelling fan it objekt.
Bekend:
Massa fan objekt (m) = 20 kg
Netto krêft (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N
Winske: Fersnelling fan in objekt
Oplossing:
Fersnelling fan it objekt berekkene mei de fergeliking fan 'e twadde wet fan Newton:
ΣF = ma
a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s 2
13. Hokker útspraak hjirûnder beskriuwt de tredde wet fan Newton?
(1) Passazjiers skuorden nei foaren doe't de bus ynienen remde
(2) Boeken op papier falle net as der fluch oan it papier lutsen wurdt
(3) By it skateboarden, as de foet de grûn werom drukt, sil it skateboard nei foaren glide
(4) Boaten wurde nei achteren skood, en foarút geane se
Oplossing:
(2) De earste wet fan Newton
(3) De tredde wet fan Newton
(4) De tredde wet fan Newton
[wpdm_package id='470′]
- Massa en gewicht
- Normale krêft
- Newton's twadde wet fan beweging
- Friction krêft
- Beweging op it horizontale oerflak sûnder wriuwing
- De beweging fan twa lichems mei deselde fersnelling op in rûch horizontaal oerflak mei de wriuwingskrêft
- Beweging op it hellende flak sûnder wriuwingkrêft
- Beweging op it rûge hellende flak mei de wriuwingskrêft
- Beweging yn in lift
- De beweging fan lichems is ferbûn troch koarden en katrollen
- Twa lichems mei deselde fersnellingsgrutte
- In flakke kromme ôfrûnje - dynamyk fan sirkelfoarmige beweging
- In hellende kromme ôfrûnje - dynamyk fan sirkelfoarmige beweging
- Uniforme beweging yn in horizontale sirkel
- Sentripetale krêft yn unifoarme sirkelfoarmige beweging
