Ceisteanna agus foirmlí samplacha le haghaidh fórsaí ar eitleáin claonta
1. Gníomhaíonn fórsa cothrománach tairiseach de 50 N ar bhloc a bhfuil mais m = 5 kg aige. Bogann an bloc suas le luas tosaigh v o = 4 m/s feadh eitleáin chlaonta garbh le huillinn chlaonta θ (tan θ = ¾). Is é μ k = 0,2 comhéifeacht na frithchuimilte cinéiteach idir an bloc agus dromchla an eitleáin chlaonta . Is é an fad a thaistealaíonn an bloc sula stopann sé sa deireadh ná…
A. 10 m
B. 12 m
C. 15 m
D. 18 m
Oir. 22 m
w = domhantarraingt
w x = comhpháirt na domhantarraingthe ar an ais-x
w y = comhpháirt na domhantarraingthe ar an ais y
F = fórsa cothrománach tairiseach
F x = comhpháirt an fhórsa ar an ais-x
F y = comhpháirt an fhórsa ar an ais-y
N = fórsa gnáth
fk = fórsa frithchuimilte cinéiteach
w = mg = 5 (10) = 50 N
w x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N
w y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F = 50N
F x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N
N = w y + F y = 40 + 30 = 70 N
f k = μ k N = 0,2 (70) = 14 N
Cuir an dara dlí de chuid Newton i bhfeidhm:
ΣF = ma
F x – w x – f k = ma
40-30-14 = 5 a
-4 = 5 a
a = -4/5 m/ s²
Úsáid foirmle GLBB chun an fad a thaistealaíonn an bloc sula stopann sé a ríomh.
Is eol:
Luas tosaigh (v o ) = 4 m/s
Luasmhoilliú (a) = -4/5 m/ s²
Luas deiridh (v t ) = 0
Ceistithe: Fad taistilte (s)
Freagra:
vt 2 = v o 2 + 2 mar
0 = 4 2 + 2 (-4/5) s
0 = 16 – 8/5 soicind
16 = 8/5 soicind
16 (5) = 8 soicind
80 = 8 s
s = 80/8
s = 10 méadar
Is é an freagra ceart ná A.
2. Bogann bloc ó fhos síos plána fada claonta. Tá an chéad chuid den chlaonadh réidh, agus tá an chéad chuid eile síos go dtí an bun garbh. Tar éis dó bogadh ar feadh tamaill ar an gcuid gharbh, tagann an bloc chun stop. Sa chás seo…
(1) níl an obair iomlán ar an mbloc cothrom le náid
(2) tá luach dearfach ag an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe
(3) go bhfuil an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe cothrom leis an athrú i bhfuinneamh poitéinsiúil an bhloic
(4) níl an obair a dhéantar trí fhrithchuimilt cothrom le náid
Plé
Tá dhá fhórsa ag gníomhú ar réad, eadhon domhantarraingt agus frithchuimilt.
Nuair a théann réad thar phlána claonta réidh, ní ghníomhaíonn ach fórsa an domhantarraingthe air. Nuair a théann réad thar phlána claonta garbh, sa bhreis ar fhórsa an domhantarraingthe, bíonn fórsa frithchuimilte ag gníomhú ar an réad freisin.
1. Ní ionann an obair iomlán ar an mbloc agus náid.
Mura bhfuil an obair iomlán ann, níl aon díláithriú ann. Bíonn díláithriú sa bhloc, mar sin níl an obair iomlán ann.
Tá Ráiteas 1 fíor
2. Tá luach dearfach ag baint leis an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe
Tá an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe dearfach mar go bhfuil treo an fhórsa imtharraingthe (síos) mar an gcéanna le treo dhíláithriú an réada (síos).
Tá Ráiteas 2 fíor
3. Tá an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe cothrom leis an athrú i bhfuinneamh poitéinsiúil imtharraingthe an bhloic, sa chás seo is é an obair dhearfach a dhéanann an fórsa imtharraingthe a fhágann go laghdaítear fuinneamh poitéinsiúil imtharraingthe an bhloic.
Tá Ráiteas 3 fíor
4. Ní ionann an obair a dhéantar trí fhrithchuimilt agus náid mar go mbíonn díláithriú ag an réad agus go mbíonn fórsa frithchuimilte ag gníomhú le linn an díláithrithe.
Tá Ráiteas 4 fíor
Gluaiseacht ar phlána claonta réidh
3. Beidh luasghéarú tairiseach ag ciúb atá ag sleamhnú síos plána claonta gan fhrithchuimilt.
Toisc
In éagmais frithchuimilte, tá luasghéarú réada cothrom leis an luasghéarú de bharr domhantarraingthe.
Plé
Mura bhfuil aon fhrithchuimilt ann, sleamhnaíonn an ciúb síos le luasghéarú tairiseach. I saorthitim, titeann réad le luasghéarú g, áit a seasann g don luasghéarú de bharr domhantarraingthe.
Idir an dá linn, ar phlána claonta, sleamhnaíonn réad síos le luasghéarú gx, áit a bhfuil luach gx níos lú ná an luasghéarú de bharr domhantarraingthe. Braitheann luach gx freisin ar mhéid uillinn an chlaonta.
Foinse na gceisteanna
Ceisteanna Fisice SBMPTN
