Prionnsabal obrach-lùtha Feachd neo-ghlèidhidh Gluasad air plèana claon le frith-bhualadh – Duilgheadasan agus Fuasglaidhean

2 Prionnsabal obrach-lùtha Feachd neo-ghlèidhidh Gluasad air plèana claon le frith-bhualadh – Duilgheadasan agus Fuasglaidhean

1. Sleamhnaicheas bloc sìos plèana claon le frith-bhualadh. Dè an astar a th’ aig a’ bhloc nuair a bhuaileas e an talamh? Is e 0.4 an co-èifeachd frith-bhualadh cineatach . Is e 10 m/ ^s² an luathachadh air sgàth grabhataidh.

Aithnichte:

Àirde tùsail (u_o) = 6 m

Àirde dheireannach (ht ₎ = 0 m

Astar tùsail (v _o ) = 0 (bloc aig fois an toiseach)

Co-èifeachd frithidh cineatach (μk ₎ = 0.4

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

cos θ = adj/hyp = 8/10

Am pàirt dhìreach de chuideam = w _y = w cos θ = mg cos θ = m (10)(8/10) = m (10)(4/5) = m (40/5) = 8 m

An fheachd àbhaisteach = N = w _y = 8 m

Feachd frith-bhualadh cineatach = fk ₌ μk _N = μk _w y ₌ (0.4)(8 m) = 3.2 m

A dhìth: Astar deireannach (v _t )

fuasgladh:

Tha prionnsapal na h-obrach-lùtha meacanaigeach ag ràdh gu bheil an obair a nì na feachdan neo-ghlèidhidh a tha ag obair air nì co-ionann ris an atharrachadh iomlan ann an lùths cineatach agus lùths a dh’fhaodadh a bhith ann.

W_nc = ΔEM

W _nc = ΔEK + ΔEP

W _nc = Obair air a dhèanamh le feachd neo-ghlèidhidh, Δ EM = An t-atharrachadh ann an lùth meacanaigeach , Δ EK = An t-atharrachadh ann an lùth cineatach, Δ EP = An t-atharrachadh ann an lùth comasach.

An t-atharrachadh ann an lùth cineatach :

ΔEK = 1/2 m (v _t ² – v _o ² ) = 1/2 m (v _t ² – 0) = 1/2 mv _t ²

An t-atharrachadh ann an lùth comasach :

ΔEP = mg (h _t – h _o ) = m (10)(0-6) = m (10)(-6) = – 60 m

Obair a nì feachd frithidh cineatach:

W _nc = – f _k s = – (3.2 m)(10) = – 32 m

Tha an soidhne minus a’ comharrachadh gu bheil an obair a nì feachd frith-bhualadh cineatach air a’ bhloc àicheil.

Obraich a-mach an astar deireannach (v _t ):

W _nc = ΔEK + ΔEP

– 32 m = 1/2 mv _t ² – 60 m

– 32 m = m (1/2 v _t ² – 60)

– 32 = 1/2 v _t ² – 60

– 32 + 60 = 1/2 v _t ²

28 = 1/2 v _t ²

2 (28) = v _t ²

56 = _vt ²

vt ₌ √4.14

v _t = 2√14 ms ^-1

2.

Sleamhnaicheas bloc sìos air plèana claon le frith-bhualadh. Is e 10 m/s² an astar deireannach a th’ aig a’ bhloc nuair a bhuaileas e an talamh ^. Ma tha an fheachd frith-bhualadh 2 N agus an luathachadh air sgàth grabhataidh 10 m/s² ^. Dè an àirde a th’ aig h?

Aithnichte:

Tomad a’ bhloca (m) = 1 kg

Astar tùsail (v _o ) = 0 (bloc aig fois an toiseach)

Astar deireannach (vt ₎ = 10 ms ^-1

Àirde tùsail (h _o ) = h

Àirde deireannach (ht ₎ = 0

Feachd frithidh cineatach (fk ₎ = 2 N

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

A dhìth: Àirde (u)

fuasgladh:

Tha an obair air a dhèanamh le feachd frith-bhualadh cineatach:

W _nc = – f _k d = – (2)(15) = – 30

Tha an soidhne minus a’ comharrachadh gu bheil an obair a nì feachd frith-bhualadh cineatach air a’ bhloc àicheil.

An t-atharrachadh ann an lùth cineatach:

ΔEK = 1/2 m (v _t ² – v _o ² ) = 1/2 (1)(10 ² – 0) = 1/2 (10 ² ) = 1/2 (100) = 50

An t-atharrachadh ann an lùth comasach:

ΔEP = mg (h _t – h _o ) = (1)(10)(0-h) = (10)(-h) = -10 h

Co-aontar prionnsabal na h-obrach-lùth meacanaigeach:

W _nc = ΔEK + ΔEP

– 30 = 50 – 10 uairean

10 uairean = 50 + 30

10 uair = 80

u = 80/10

u = 8 meatairean

1. Dè a th' ann am prionnsabal obair-lùtha?
   • freagair: Tha prionnsabal na h-obrach-lùtha ag ràdh gu bheil an obair a thèid a dhèanamh air nì co-ionann ris an atharrachadh anns an lùth cineatach aige. Gu matamataigeach, $W=\Delta KE$, far a bheil $W$ a bheil an obair deiseil agus $\Delta KE$ 's e an t-atharrachadh ann an lùth cineatach.
2. Ciamar a tha feachd neo-ghlèidhidh eadar-dhealaichte bho fheachd ghlèidhidh?
   • freagair: Bidh feachd neo-ghlèidhidh, mar fhrith-bhualadh, ag adhbhrachadh call lùth meacanaigeach bho shiostam, mar as trice ann an cruth teas. An coimeas ri sin, chan eil feachdan gleidhidh, mar grabhataidh no feachd earraich, a’ sgaoileadh lùth meacanaigeach ach an àite sin faodaidh iad a thionndadh eadar lùth comasach agus lùth cineatach taobh a-staigh an t-siostaim.
3. Ciamar a bheir suathadh buaidh air an obair a thèid a dhèanamh air nì a tha a’ gluasad air plèana claon?
   • freagair: Bidh frith-bhualadh ag obair ann an taobh mu choinneamh gluasad an nì. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil frith-bhualadh a’ dèanamh obair àicheil air an nì, a’ lughdachadh a lùth cineatach no ag àrdachadh na h-obrach bhon taobh a-muigh a dh’ fheumar gus a ghluasad suas an leathad.
4. Carson nach eil lùth comasach nì ag atharrachadh air sgàth feachdan neo-ghlèidhidh?
   • freagair: Tha lùth comasach co-cheangailte ri feachdan gleidhidh, agus tha an t-atharrachadh aice an urra ri suidheachaidhean tùsail is deireannach a-mhàin, chan ann air an t-slighe a thèid a ghabhail. Faodaidh feachdan neo-ghlèidhidh lùth cineatach nì atharrachadh ach chan eil lùth comasach co-cheangailte riutha.
5. Ciamar a bheir ceàrn an claonaidh buaidh air gluasad nì air plèana claon le frith-bhualadh?
   • freagair: Mar as motha ceàrn an claonaidh, ’s ann as motha am pàirt den fheachd imtharraing a tha ag obair co-shìnte ris a’ phlèana. Tha seo ga dhèanamh nas duilghe an nì a chumail aig fois no gluasad suas am plèana, agus nas fhasa a luathachadh sìos am plèana. Bidh suathadh ag obair gus seasamh an aghaidh a’ ghluasaid seo, ach bidh a bhuaidh a’ fàs nas lugha cudromach mar a bhios an ceàrn ag àrdachadh.
6. Carson nach bi nithean a’ luathachadh gun chrìoch air plèana claon le frith-bhualadh?
   • freagair: Air sgàth làthaireachd suathaidh, fhad ’s a ghluaiseas an nì, bidh cuid den lùth comasach grabhataidh air a thionndadh gu teas. Mu dheireadh, thèid an fheachd mar thoradh air grabhataidh co-shìnte ris a’ phlèana a chothromachadh leis an fheachd suathaidh, agus gluaisidh an nì le astar cunbhalach no thig e gu fois.
7. An gabh an obair a rinn feachd neo-ghlèidhidh fhaighinn air ais?
   • freagair: Mar as trice bidh an obair a nì feachdan neo-ghlèidhidh air a cruth-atharrachadh gu cruthan lùtha leithid teas, agus mar as trice bidh e nas dùbhlanaiche an tionndadh air ais gu lùth meacanaigeach feumail. Anns a’ mhòr-chuid de shuidheachaidhean practaigeach, thathas den bheachd gu bheil an lùth seo “air chall” don t-siostam.
8. Dè a tha a’ dearbhadh meud an fheachd frithidh air plèana claon?
   • freagair: Tha an fheachd frithidh air plèana claon air a dhearbhadh leis an fheachd àbhaisteach (ceart-cheàrnach) agus an co-èifeachd frithidh eadar na h-uachdaran. Tha e air a thoirt seachad le ffriction​=μ×fnormal​, far a bheil $\mu$ 's e co-èifeachd frithidh a th' ann.
9. Carson a tha lùth comasach air a mhìneachadh mar neoni aig cuid de phuingean iomraidh?
   • freagair: 'S e tomhas coimeasach a th' ann an lùth comasach. Le bhith a' mìneachadh puing iomraidh far a bheil lùth comasach co-ionann ri neoni, bheir e bunait cunbhalach airson atharrachaidhean ann an lùth comasach obrachadh a-mach airson diofar shuidheachaidhean an coimeas ris an iomradh sin.
10. Ciamar a dh’atharraicheadh ​​gluasad nì air plèana claon mura biodh frith-bhualadh ann?

• freagair: Às aonais frith-bhualadh, bhiodh an aon fheachd a bhiodh ag obair air an nì air feadh a’ phlèana na phàirt de dh’imbhrigeadh co-shìnte ris an claonadh. Mar thoradh air an sin, bhiodh an nì a’ luathachadh sìos am plèana a-mhàin air sgàth na feachd seo agus cha ruigeadh e astar seasmhach mura biodh feachd eile bhon taobh a-muigh ag obair air.