Glèidheadh ​​lùth meacanaigeach air uachdaran lùbte - duilgheadasan agus fuasglaidhean

Glèidheadh ​​lùth meacanaigeach air uachdaran lùbte - duilgheadasan agus fuasglaidhean

1. Ma tha astar a’ bhàil aig puing A 6 m/s, tha astar a’ bhàil aig puing B √92 m/s, agus luathachadh mar thoradh air grabhataidh is e g = 10 m/s²Dè an àirde a th’ aig puing B (h)?

Aithnichte:

Astar a’ bhàil aig puing A (v_A) = 6 m/s

Astar a’ bhàil aig puing B (v_B) = √92 m/s

Luathachadh air sgàth grabhataidh (g) = 10 m/s²

Àirde A (h_A) = 5.6 meatairean

Àirde B (u_B) = uair

A dhìth: Àirde puing B (h)

fuasgladh:

An lùth meacanaigeach tùsail = an lùth comasach grabhataidh

Aig puing A, tha astar a’ bhàil = 0, agus mar sin tha an lùth cineatach den bhàl = 0. KE = 1/2 mv² = 1/2 m (0) = 0.

Ball aig àirde 5.6 meatairean agus mar sin tha lùth comasach grabhataidh aig a’ bhall. lùth comasach grabhataidh : PE = mgh = m (10)(5.6) = 56 m

a 'chiad lùth meacanaigeach = an lùth comasach imtharraingeach + lùth cineatach = 56 m + 0 = 56 m

An lùth meacanaigeach mu dheireadh = an lùth comasach grabhataidh + lùth cineatach

Aig puing B, is e h àirde a’ bhàil. An lùth comasach grabhataidh: PE = mgh = m (10) h = 10 mh

Lùth cineatach a’ bhàil: KE = 1/2 mv² = 1/2 m (√92)² = 1/2 m (92) = 46 m

An lùth meacanaigeach mu dheireadh = an lùth comasach grabhataidh + an lùth cineatach = 10 mh + 46 m = m (10 h + 46)

Prionnsabal glèidhteachais lùth meacanaigeach:

An lùth meacanaigeach tùsail = an lùth meacanaigeach mu dheireadh

56 m = m (10 uairean + 46)

56 = 10 uairean + 46

56 – 46 = 10 uairean

10 = 10 uair a thìde

u = 10/10

u = 1 meatairean

2.

Ma tha an astar tùsail = 0, tha an luathachadh air sgàth grabhataidh = 10 m/s², dè an astar aig àirde B an uairsin.

Aithnichte:

An astar tùsail (v_o) =0

An àirde tùsail (h_o) = 50 m – 10 m = 40 m

An àirde mu dheireadh (h_t) =0

Luathachadh air sgàth grabhataidh (g) = 10 ms^-2

A dhìth: An astar deireannach (v_t)

fuasgladh:

Atharrachadh lùth cineatach:

ΔKE = 1/2 m (v_t² - v_o²) = 1/2 m (bho_t² – 0) = 1/2 mv_t²

Atharrachadh an lùth a dh’fhaodadh a bhith ann:

ΔPE = mg (uair_t - h_o) = m (10)(0-40) = m (10)(-40) = – 400 m

Obraich a-mach an astar deireannach (v_t) a’ cleachdadh co-aontar prionnsabal glèidhteachas lùth meacanaigeach :

0 = ΔKE + ΔPE

0 = 1/2 mv_t² - 400 m

1/2 mv_t² = 400 m

1/2v_t² = 400

v_t² = 2(400)

v_t = √(400)(2)

v_t = 20√2 m/s

1. Dè tha “gleidheadh ​​lùth meacanaigeach” a’ ciallachadh?
   • freagair: Tha glèidhteachas lùth meacanaigeach a’ ciallachadh gu bheil an lùth meacanaigeach iomlan (suim lùth cineatach agus lùth comasach) de shiostam iomallach fhathast seasmhach ma bhios dìreach feachdan glèidhteach, leithid grabhataidh, ag obair air.
2. Ciamar a ghleidheas nì a tha a’ gluasad air uachdar lùbte (mar bhall a’ roiligeadh sìos rampa lùbte) a lùth meacanaigeach?
   • freagair: Mar a ghluaiseas an nì sìos an uachdar lùbte, thèid lùth comasach a thionndadh gu lùth cineatach, ach tha an lùth meacanaigeach iomlan seasmhach, a’ gabhail ris nach eil feachdan neo-ghlèidhidh (leithid frith-bhualadh) a’ dèanamh obair.
3. Ma thèid ball a leigeil ma sgaoil bho fois aig mullach rampa lùbte, ciamar a dh’atharraicheas a lùth cineatach fhad ’s a ghluaiseas e sìos an rampa?
   • freagair: Bidh lùth cineatach a’ bhàil ag àrdachadh fhad ’s a ghluaiseas e sìos an rampa leis gu bheil an lùth comasach aige a’ lùghdachadh agus air a thionndadh gu lùth cineatach.
4. Mura h-eil frith-bhualadh ann, ciamar a bhiodh astar bàla aig bonn sleamhnag lùbte an coimeas ri sleamhnag dhìreach den aon àirde?
   • freagair: Bhiodh astar a’ bhàil aig a’ bhonn mar an ceudna airson an dà chuid na sleamhnagan lùbte agus dìreach oir tha tionndadh lùth a dh’fhaodadh a bhith ann gu lùth cineatach an urra ris an àirde dhìreach a-mhàin, chan ann air an t-slighe a thèid a ghabhail.
5. Carson nach ruig ball a àirde thùsail nuair a thèid a roiligeadh suas rampa lùbte an dèidh dha teàrnadh bho àirde sònraichte?
   • freagair: Ma tha feachdan neo-ghlèidhidh ann leithid frith-bhualadh ag obair air a’ bhall, nì iad obair an aghaidh a’ ghluasaid, ag atharrachadh cuid de lùth meacanaigeach a’ bhuill gu cruthan eile, leithid teas. Mar thoradh air an sin, is dòcha nach bi lùth gu leòr aig a’ bhall gus an àirde thùsail aige a ruighinn.
6. Ma shleamhnaicheas dà nì de ​​dhiofar chumaidhean (me, cruinne agus ciùb) sìos rampa lùbte bhon aon àirde gun roiligeadh, an tèid an aon astar aca aig a’ bhonn? Carson?
   • freagair: Seadh, bidh an aon astar aca aig a’ bhonn. A’ gabhail ris nach eil roiligeadh no suathadh ann, is e glèidhteachas lùtha an aon fhactar a tha a’ dearbhadh an astar stèidhichte air an àirde tùsail, chan e an cumadh.
7. Ciamar a bheir lùbadh uachdar buaidh air an fheachd àbhaisteach air nì a tha a’ gluasad air?
   • freagair: Bidh an lùbadh ag adhbhrachadh gum bi stiùireadh na feachd àbhaisteach ag atharrachadh fhad ’s a ghluaiseas an nì. Air uachdar cruinn suas (mar taobh a-staigh bobhla), tha an fheachd àbhaisteach nas motha aig a’ bhonn air sgàth an fheachd mheadhanach a tha a dhìth airson gluasad lùbte. Air an làimh eile, air uachdar cruinn, faodaidh an fheachd àbhaisteach lùghdachadh no eadhon a bhith neoni (bidh an nì a’ fàgail an uachdair) aig a’ phuing as àirde.
8. Dè an dreuchd a th’ aig radius na lùbaidh ann an glèidhteachas lùth meacanaigeach air uachdar lùbte?
   • freagair: Chan eil radius na lùbadh fhèin a’ toirt buaidh dhìreach air glèidhteachas lùth meacanaigeach. Ach, faodaidh e buaidh a thoirt air an fheachd àbhaisteach agus, ma tha suathadh ann, air an ìre lùtha a thèid a chall do fheachdan neo-ghlèidhidh.
9. Ma tha clais ann am meadhan slighe (coltach ri lùb U-chruthach), ciamar a bhios lùth meacanaigeach nì ag atharrachadh fhad ’s a tha e a’ gluasad tron ​​chlais agus suas an taobh eile?
   • freagair: Lùghdaichidh lùth comasach an nì mar a ghluaiseas e a-steach don chlais agus àrdaichidh e a lùth cineatach. Mar a ghluaiseas e suas an taobh eile, lùghdaichidh a lùth cineatach, agus àrdaichidh a lùth comasach. Ma bhios feachdan glèidhidh a-mhàin ag obair, bidh an lùth meacanaigeach iomlan seasmhach tron ​​ghluasad.
10. An urrainn do nì lùth cineatach eadar-theangachaidh agus rothlach a bhith aige nuair a ghluaiseas e air uachdar lùbte?

• freagair: 'S e, ma roiligeas nì mar bhall (gun sleamhnachadh) air uachdar lùbte, bidh lùth cineatach eadar-theangachaidh aige air sgàth gluasad meadhan a mhais agus lùth cineatach rothlach air sgàth a chuairteachadh timcheall air an axis aige.