Lùth meacanaigeach - duilgheadasan agus fuasglaidhean

Lùth meacanaigeach - duilgheadasan agus fuasglaidhean

Prionnsabal lùth-obrach meacanaigeach

1. Is e 0.5 co-èifeachd an fhrith-bhualadh cineataich eadar bloc agus làr (μk ₎ . Dè an gluasad a th’ ann an nì(ean)? Is e 10 m/s² ^an luathachadh air sgàth grabhataidh.

Aithnichte:

Co-èifeachd an fhrith-bhualadh cineataich (μk ₎ = 0.5

Tomad a’ bhloca (m) = 4 kg

^{Is e 10 m/ s²} an luathachadh air sgàth grabhataidh (g).

cuideam de bhloc (w) = mg = (4)(10) = 40 Niùtan

Ma tha am bloc air a’ phlèana chòmhnard tha an fheachd àbhaisteach (N) = cuideam (w) = 40 Newton.

Ma tha am bloc air a’ phlèana chòmhnard tha an fheachd àbhaisteach (N) = cuideam (w) = 40 Newton.

Astar tùsail (v₁) = 5 m/s

Astar deireannach (v₂) = 0 m/s

A dhìth: gluasad nì (d)?

fuasgladh:

Tha prionnsabal na h-obrach-lùth meacanaigeach ag ràdh gu bheil an obair (W) a nì an fheachd neo-ghlèidhidh co-ionann ris an atharrachadh ann an lùth meacanaigeach nì. Is e an t-atharrachadh ann an lùth meacanaigeach an lùth meacanaigeach mu dheireadh – an lùth meacanaigeach tùsail.

’S e an fheachd frithidh cineatach aon de na feachdan neo-ghlèidhidh agus an aon fheachd neo-ghlèidhidh a tha ag obair air a’ bhloc.

W = ΔME

f_k d = MI₂ – MISE₁

Obair a nì an fheachd frithidh cineatach:

W = f_k d = (μ_k)(N)(d) = (0.5)(40)(d) = 20 latha

Atharrachadh lùth meacanaigeach:

ΔME = MI₂ – MISE₁ = (KE + PE)₂ – (CE + PE)₁

Bidh nì a’ gluasad air feadh a’ phlèana chòmhnard agus gun atharrachadh sam bith air an àirde (Δh = 0) agus mar sin chan eil atharrachadh sam bith air an lùth comasach grabhataidh (ΔPE = PE₂ – PE₁ = 0). Mar sin atharrachadh an lùth meacanaigeach dìreach a’ toirt a-steach atharrachadh an lùth cineatach.

ΔME = KE₂ – GU₁ = ½ mv₂² – ½ mV₁² = ½ m (bho₂² - v₁²)

ΔME = ½ (4)(0² - 5²) = (2)(25) = 50

Gluasad bloca:

W = ΔME

20 diogan = 50

s = 50 / 20

s = 2.5 meatair

Tha prionnsapal na glèidhteachas lùth meacanaigeach

2. Tha an aon mhais aig nì A agus nì B. Bidh nì A a’ tuiteam gu saor bho àirde h meatairean agus bidh nì B a’ tuiteam gu saor bho àirde 2h meatairean. Ma bhuaileas nì A an talamh aig vm/s, dè an lùth cineatach a th’ aig nì B nuair a bhuaileas e an talamh?

fuasgladh:

An astar deireannach aig nì B nuair a thuiteas e gu saor bho àirde 2h:

v ² = 2 g (2h) = 4 gh

Lùth cineatach nì B:

KE_B = ½ mv² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– co-aontar 1

Lùth meacanaigeach tùsail nì B = an lùth comasach grabhataidh = mg h.

Lùth meacanaigeach deireannach nì B = an lùth cineatach = ½ mv².

Prionnsabal glèidhteachais lùth meacanaigeach:

mgh = ½ mv²

Seach gu bheil mgh = ½ mv² an uairsin is urrainn dhuinn atharrachadh mgh ann an co-aontar 1 le ½ mv².

Lùth cineatach nì B = 2 mgh = 2(½ mv²) = mv²

3. Nì a’ tuiteam gu saor bho àirde 20 meatair. Tha an luathachadh air sgàth grabhataidh 10 m/s. Dè an astar a th’ aig nì 15 meatair os cionn na talmhainn?

fuasgladh:

An lùth meacanaigeach mu dheireadh = an lùth meacanaigeach tùsail

An lùth cineatach aig puing 2 = an t-atharrachadh ann an lùth comasach grabhataidh cho fada ri 5 meatairean.

4. Tha bloc air a leigeil ma sgaoil bho mhullach a’ phlèana rèidh chlaon. Dè an astar a th’ aig a’ bhloc nuair a bhuaileas e an talamh?

fuasgladh:

An lùth meacanaigeach tùsail = an lùth comasach imtharraingeach = mgh = m (10)(5) = 50 meatairean

An lùth meacanaigeach mu dheireadh = an lùth cineatach = 1/2 mv²

Tha prionnsabal glèidhteachais lùth meacanaigeach ag ràdh gur e an lùth meacanaigeach tùsail an lùth meacanaigeach mu dheireadh.

ME _o = ME _t

50 m = 1/2 ^mv²

50 = 1/2 an aghaidh ²

2 (50) = àireamh ²

100 = ^v2

v = 10 m/s

5.

Bloc le mais m-kg air a leigeil ma sgaoil bho àirde h meatairean os cionn na talmhainn, mar a chithear san fhigear gu h-ìosal. Obraich a-mach co-mheas an lùth comasach ris an lùth cineatach (KE) aig puing M.

fuasgladh:

An lùth comasach grabhataidh aig puing M:

PE_M = mg (0.3 uair)

An lùth cineatach aig puing m = an t-atharrachadh ann an lùth comasach grabhataidh cho fada ri h-0.3h = 0.7h

KE_M = PE = mg (0.7 uair)

An co-mheas eadar lùth comasach grabhataidh agus lùth cineatach aig puing M:

PE_M : GU_M

mg (0.3 uair): mg (0.7 uair)

0.3: 0.7

3: 7

6. Ma tha PE_Q agus KE_Q aig a bheil an lùth comasach agus an lùth cineatach aig puing Q (g = 10 m/s)²), an uairsin PE_Q : GU_Q =…

fuasgladh:

An lùth comasach grabhataidh aig puing Q:

PE_Q = mgh = (m)(10)(1.8) = 18 meatairean

An lùth cineatach aig puing Q = an t-atharrachadh ann an lùth comasach grabhataidh cho fada ri 5-1.8 = 3.2 meatairean

KE_Q = PE = mgh = m (10)(3.2) = 32 m

An co-mheas eadar lùth comasach grabhataidh agus lùth cineatach aig puing Q:

PE_Q : GU_Q

18 m: 32 m

18: 32

9: 16

1. Dè a th' ann an lùth meacanaigeach? freagairtIs e lùth meacanaigeach suim lùth comasach agus lùth cineatach ann an siostam. Tha e a’ riochdachadh na h-iomlan lùtha a tha co-cheangailte ri gluasad agus suidheachadh nì.
2. Ciamar a tha lùth cineatach eadar-dhealaichte bho lùth comasach? freagairtIs e lùth cineatach lùth gluasaid, agus is e lùth comasach an lùth a tha air a stòradh air sgàth suidheachadh no rèiteachadh nì. Mar eisimpleir, tha lùth cineatach aig càr gluasadach, agus tha lùth comasach aig fuaran sìnte no nì aig àirde ann an raon grabhataidh.
3. A bheil lùth meacanaigeach an-còmhnaidh air a ghleidheadh? freagairtAnn an siostam dùinte, air leth freagarrach, gun fheachdan bhon taobh a-muigh, tha lùth meacanaigeach air a ghleidheadh. Ach, ann an suidheachaidhean fìor, faodaidh cruthan eile de lùth leithid lùth teirmeach no fuaim a bhith an sàs air sgàth suathadh no feachdan neo-ghlèidhidh eile, a’ leantainn gu lùghdachadh ann an lùth meacanaigeach iomlan.
4. Ciamar a chuidicheas glèidhteachas lùth meacanaigeach ann a bhith a’ fuasgladh cheistean? freagairtNuair a thèid lùth meacanaigeach a ghleidheadh ​​ann an siostam (gun fheachdan neo-ghlèidhidh mar fhrith-bhualadh), tha an lùth iomlan aig an toiseach co-ionann ris an lùth iomlan aig a’ cheann thall. Leigidh am prionnsapal seo leinn na lùths comasach agus cineatach a cheangal aig diofar amannan ann an tìm, a’ sìmpleachadh a’ phròiseis fuasgladh-cheistean.
5. Dè thachras do lùth meacanaigeach bàil nuair a thèid a thilgeil suas agus a thig e gu stad airson mionaid mus tèid e sìos? freagairtMar a dh’èireas am ball, bidh an lùth cineatach aige a’ lùghdachadh agus an lùth comasach aige ag àrdachadh. Aig a’ char as àirde, is e lùth comasach a th’ anns an lùth mheacanaigeach aige uile. Mar a thèid e sìos, bidh am pròiseas seo ag atharrachadh. Ann an suidheachadh air leth freagarrach às aonais strì an adhair, bidh lùth mheacanaigeach iomlan a’ bhàil seasmhach tron ​​turas aige.
6. An urrainn do nì lùth cineatach agus lùth comasach a bhith aige aig an aon àm? freagairt'S e, faodaidh nì an dà sheòrsa lùtha a bhith aige aig an aon àm. Mar eisimpleir, tha lùth cineatach aig crois-chrios aig meadhan a ghluasad air sgàth a ghluasad agus lùth comasach air sgàth 's gu bheil e os cionn a phuing as ìsle.
7. Ciamar a tha rolair-coaster a’ sealltainn glèidhteachas lùth meacanaigeach? freagairtBidh rolair-coaster a’ tòiseachadh le lùth comasach aig a’ phuing as àirde aige. Mar a thèid e sìos, bidh an lùth comasach seo ag atharrachadh gu lùth cineatach, a’ toirt air an rolair-coaster luathachadh. Mar a dhìreas e a-rithist, bidh an lùth cineatach a’ lùghdachadh agus an lùth comasach ag àrdachadh. A’ seachnadh suathadh agus strì an adhair, bidh an lùth meacanaigeach iomlan cha mhòr seasmhach.
8. Dè na factaran a dh’ fhaodadh call lùth meacanaigeach adhbhrachadh ann an siostaman san t-saoghal fhìor? freagairtTha suathadh, strì an adhair, agus gineadh fuaim nam factaran a dh’ fhaodadh call lùtha adhbhrachadh ann an siostaman san t-saoghal fhìor. Chan eil an lùth air a sgrios (air sgàth lagh glèidhteachais lùtha) ach air a thionndadh gu cruthan eile leithid teas no fuaim.
9. Dè an dàimh a tha eadar obair agus lùth meacanaigeach? freagairtFaodaidh obair a nì feachdan bhon taobh a-muigh air siostam atharrachadh adhbhrachadh ann an lùth meacanaigeach an t-siostaim. Ann an teirmean matamataigeach, tha obair co-ionann ris an atharrachadh ann an lùth meacanaigeach.

10. Ma tha lùth comasach grabhataidh coimeasach ri puing iomraidh, ciamar as urrainn dhuinn atharrachaidhean innte a thomhas gu cunbhalach? freagairtGed a tha luach iomlan lùth comasach grabhataidh an urra ri taghadh puing iomraidh, tha atharrachaidhean ann an lùth comasach (mar nuair a thèid nì a thogail no a leigeil sìos) cunbhalach ge bith dè an t-iomradh. Mar sin, bidh sinn gu tric a’ cur fòcas air atharrachaidhean ann an lùth comasach seach luachan iomlan.