Ceisteanna samplacha ar Fhuinneamh Meicniúil

6 Shampla de Cheisteanna maidir le Fuinneamh Meicniúil

Teoirim oibre-fuinnimh mheicniúil

1. Féach ar an íomhá seo a leanas de dhíláithriú an bhloic! Glac leis go bhfuil g = 10 m/ ^{s² . Más é} μk = 0,5 comhéifeacht na frithchuimilte cinéiteach idir an bloc agus an t-urlár , ansin is é luach dhíláithriú (s) an réada ná ….

A. 5,00 m

B. 4,25 m

C. 3,00 m

D. 2,50 m

Oir. 2,00 m

Plé

Is eol go bhfuil :

Comhéifeacht frithchuimilte cinéiteach (μk) = 0,5

Mais an bhloic (m) = 4 kg

Luasghéarú de bharr domhantarraingthe (g) = 10 m/ ^s²

Meáchan an bhloic (w) = mg = (4)(10) = 40 Niútón

Más ar dhromchla cothrom atá an bloc, ansin is é an fórsa gnáth (N) = meáchan (w) = 40 Niútan.

Luas tosaigh (v₁) = 5 m/s

Luas deiridh (v₂) = 0 m/s

Iarrtha díláithriú réada (réada)?

Freagra :

Deir teoirim na hoibre-fuinnimh mheicniúil go bhfuil an obair (W) a dhéanann fórsa neamhchoimeádach cothrom leis an athrú i bhfuinneamh meicniúil an réada nó an fuinneamh meicniúil deiridh (EM).₂) – fuinneamh meicniúil tosaigh (EM)₁Is fórsa neamhchoimeádach í an fhrithchuimilt chinéiteach agus is í an fhrithchuimilt chinéiteach an t-aon fhórsa neamhchoimeádach atá ag gníomhú ar an mbloc.

W= ΔEM

f_k s = EM₂ – EM₁

Obair a dhéantar trí fhrithchuimilt chinéiteach:

W = f_k s = (μk)(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 soicind

Athruithe i bhfuinneamh meicniúil:

ΔEM = EM₂ – EM₁ = (EK + EP)₂ – (EK + EP)₁

Bogann rudaí ar dhromchla cothrom agus ní athraíonn siad airde (Δh = 0) mar sin níl aon athrú ar an bhfuinneamh poitéinsiúil imtharraingteach (ΔEP = EP₂ – PE₁ = 0). Mar sin ní bhaineann an t-athrú san fhuinneamh meicniúil ach leis an athrú san fhuinneamh cinéiteach.

ΔEM = EK₂ – EK₁ = ½ mv₂² – ½ mv₁² = ½ m (v₂² - v₁²)

ΔEM = ½ (4)(0² - 5²) = (2)(25) = 50

Is é díláithriú an bhloic:

W= ΔEM

20 soic = 50

s = 50 / 20 = 2,5 méadar

Is é an freagra ceart ná D.

Dlí caomhnaithe fuinnimh mheicniúil

2. Tá an mhais chéanna ag réada A agus B. Titeann réad A ó airde h méadar agus titeann B ó 2h méadar. Má bhuaileann A an talamh le luas vm/s, ansin buaileann réad B an talamh le fuinneamh cinéiteach….

A. 2 mv²

B. mv²

C. 3/4 mv²

D. 1/2 mv²

Oir. 1/4 mv²

Plé

Is é luas deiridh réada B a thiteann go saor ó airde 2h ná:

v ² = 2 g (2h) = 4 gh

Is é fuinneamh cinéiteach réada B ná:

EK_B = ½ mv² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– Cothromóid 1

Is é fuinneamh meicniúil tosaigh réada B ná fuinneamh poitéinsiúil imtharraingteach = mg h. Is é fuinneamh meicniúil deiridh réada B ná fuinneamh cinéiteach = ½ mv.².

Dlí caomhnaithe fuinnimh mheicniúil :

mgh = ½ mv².

Mar gheall ar mgh = ½ mv² ansin is féidir linn mgh a athsholáthar i gcothromóid 1 le ½ mv².

Fuinneamh cinéiteach réada B = 2 mgh = 2(½ mv²) = mv²

Is é an freagra ceart ná B.

3. Féach ar an bpictiúr thíos! Titeann réad go saor ó airde 20 m. Más é 10 m/s an luasghéarú de bharr domhantarraingthe, ansin is é luas an réada nuair atá sé 15 m os cionn na talún ná….

A. 2 m/s

B. 5 m/s

C. 10 m/s

D. 15 m/s

Oirthear 20 m/s

Plé

Fuinneamh meicniúil deiridh = fuinneamh meicniúil tosaigh

Fuinneamh cinéiteach an réada ag pointe 2 = laghdú 5 mhéadar ar an bhfuinneamh poitéinsiúil imtharraingteach

½ mv² = mgh

½ v² = (10)(20-15)

½ v² = (10)(5)

½ v² = 50

v² = (2)(50)

v² = 100

v = 10 m/s

Is é C an freagra ceart.

4. Coinnítear bloc ag barr eitleáin claonta mar a thaispeántar sa fhigiúr. Nuair a scaoiltear saor é, sleamhnaíonn an bloc gan fhrithchuimilt feadh an fhána. Is é luas an bhloic nuair a shroicheann sé bun an fhána ná…

A. 6 ms^-1

B. 8 ms ^-1

C. 10 ms ^-1

D. 12 ms ^-1

E. 16 ms ^-1

Plé

Fuinneamh meicniúil tosaigh = fuinneamh poitéinsiúil imtharraingteach = mgh = m (10)(5) = 50 m

Fuinneamh meicniúil deiridh = fuinneamh cinéiteach = 1/2 mv²

Deir dlí caomhnaithe fuinnimh mheicniúil gurb é an fuinneamh meicniúil tosaigh = an fuinneamh meicniúil deiridh.

EM_o = EM_t

50 m = 1/2 ^mv²

50 = 1/2 i gcoinne ²

2 (50) = v ²

100 = v ²

v = 10 m/s

Is é C an freagra ceart.

5. Scaoiltear bloc le mais m kg ó airde h méadar os cionn na talún mar a thaispeántar sa fhigiúr. Is é an cóimheas idir an fuinneamh poitéinsiúil (EP) agus an fuinneamh cinéiteach (EK) nuair a bhíonn sé ag pointe M ná….

A. 1 : 3

B. 1 : 2

C. 2 : 1

D. 2 : 5

E. 3 : 7

Plé

Fuinneamh poitéinsiúil imtharraingthe ag pointe M:

EP_M = mg (0,3 uair)

Fuinneamh cinéiteach ag pointe M = laghdú ar fhuinneamh poitéinsiúil imtharraingteach faoi h-0,3h = 0,7 h

EK_M = EP = mg (0,7 uair)

Is é an cóimheas idir fuinneamh poitéinsiúil imtharraingteach agus fuinneamh cinéiteach ag pointe M ná:

EP_M : EK_M

mg (0,3 uair): mg (0,7 uair)

0,3: 0,7

3: 7

Is é an freagra ceart ná E.

6. Féach ar an bpictiúr de réad A ag titim go saor ó phointe P thíos!

Má EP_Q agus EK_Q is é an fuinneamh poitéinsiúil agus an fuinneamh cinéiteach ag pointe Q (g = 10 m/s) gach ceann acu²), ansin EP_Q : EK_Q is…

A. 16 : 9

B. 9 : 16

C. 3 : 2

D. 2 : 3

E. 2 : 1

Plé

Fuinneamh poitéinsiúil imtharraingthe ag pointe Q:

EP_Q = mgh = (m)(10)(1,8) = 18 m

Fuinneamh cinéiteach ag pointe Q = laghdú ar fhuinneamh poitéinsiúil imtharraingthe faoi 5-1,8 = 3,2 méadar

EK_Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 m

Is é an cóimheas idir fuinneamh poitéinsiúil imtharraingteach agus fuinneamh cinéiteach ag pointe Q ná:

EP_Q : EK_Q

18 m: 32 m

18: 32

9: 16

Foinse na ceiste:

Ceisteanna Fisice Scrúdaithe Náisiúnta do Mheánscoil Shinsearach/Meadhanscoil Ghairmiúil