Cov Cai ntawm Newton - Cov Teeb Meem thiab Kev daws teeb meem

Cov Cai ntawm Newton - Cov Teeb Meem thiab Kev daws teeb meem

Txoj cai lij choj thawj zaug ntawm Newton

1. Yog tias tsis muaj lub zog net ua rau ib yam khoom, ces:

(1) qhov khoom tsis raug nrawm dua

(2) yam khoom tsis txav

(3) qhov kev hloov pauv ntawm qhov ceev ntawm ib yam khoom = 0

(4) tus khoom tsis tuaj yeem mus ncig ntawm a qhov ceev tas li

Cov lus hais twg yog qhov tseeb?

tshuaj

Cov lus hais raug:

(1) Lub khoom tsis raug nrawm dua

Lub zog net ua rau ib yam khoom nrawm dua. Yog li ntawd, yog tias tsis muaj lub zog net ces yam khoom tsis raug nrawm dua.

(2) Khoom tsis txav

Txoj cai lij choj thawj zaug ntawm Newton hais tias yog tias tsis muaj lub zog ua haujlwm rau ib yam khoom ces ib yam khoom yeej ib txwm nyob twj ywm lossis ib yam khoom yeej ib txwm mus ncig ntawm qhov ceev tas li.

(3) Qhov kev hloov pauv ntawm qhov ceev ntawm ib yam khoom = 0

Kev hloov ntawm qhov ceev = kev nrawm. Tsis muaj kev hloov ntawm qhov ceev txhais tau tias tsis muaj kev nrawm. Yog tias tsis muaj kev nrawm ces tsis muaj lub zog ua haujlwm rau ib yam khoom.

Khoom nyob rau hauv lub elevator

2. Qhov hnyav ntawm ib tug neeg nyob hauv lub elevator thaum so = 500 N. Acceleration vim lub ntiajteb txawj nqus yog 10 m/s²Thaum lub tshuab nqa nrawm dua, lub zog nruj yog 750 N. Lub zog nrawm ntawm lub tshuab nqa yog dab tsi.

Paub:

Tus neeg hnyav (w) = 500 Newton = 500 kg ms^-2 (nqa thaum so)

Kev nrawm ntawm lub ntiajteb txawj nqus (g) = 10 ms^-2

Tus neeg loj (m) = 500 / 10 = 50 kg

Lub zog nruj (T) = 750 N (nqa kom nrawm dua)

Lub tshuab nqa lub cev hnyav tsis quav ntsej.

SE pob: Kev ua kom nrawm ntawm lub elevator

Tshuaj:

Lub tshuab nqa thaum so, tsis muaj kev nrawm (a = 0). Lub zog ua rau sab saud muaj lub cim ntxiv thiab lub zog ua rau sab hauv qab muaj lub cim rho tawm.

ΣF = ma

T – w = 0

T = w

T = 500 Newtons

Yog tias lub elevator nrawm mus rau hauv qab ces lub zog nruj me tshaj 500 N. Txwv tsis pub, yog tias lub elevator nrawm mus rau saum toj ces lub zog nruj loj dua 500 N.

Lub zog nruj = 750 N vim tias lub tshuab nqa nrawm mus rau sab saud. Lub zog ua rau sab saud muaj lub cim ntxiv thiab lub zog ua rau sab hauv qab muaj lub cim rho tawm.

T – w = ma

750 – 500 = 50 ib

250 = 50 ib

ib = 250 / 50

ib = 5.0 ms^-2

3. Ib tug neeg hnyav 60-kg nyob hauv lub elevator maj mam nqis mus rau hauv qab ntawm 3 m/s.²Yog tias qhov kev nrawm vim yog lub ntiajteb txawj nqus yog 10 m/s², lub zog ib txwm uas lub elevator hauv pem teb siv rau tib neeg yog dab tsi.

Paub:

Qhov hnyav (m) = 60 kg

Kev nrawm ntawm tus neeg thiab lub tshuab nqa (a) = 3 m/s²

Kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus (g) = 10 m/s²

Qhov hnyav (w) = mg = (60)(10) = 600 Newtons

SE pob: Lub zog ib txwm muaj (N)

Tshuaj:

Muaj ob lub zog ua rau tus neeg nyob hauv lub elevator, uas yog qhov hnyav (w) ntawm tus neeg thiab lub zog ib txwm (N) uas hauv pem teb siv rau tus neeg. Muaj peb lub vector, uas yog qhov hnyav (w), lub zog ib txwm (N) thiab kev nrawm ntawm lub elevator, qhov twg qhov hnyav ua rau downward, lub zog ib txwm ua rau upward, kev nrawm ntawm lub elevator yog downward. Cov vector uas ua rau downward muaj lub cim ntxiv thiab vector. ntau ntau qhov kev ua uas nce mus rau sab saud muaj lub cim rho tawm.

∑F = ma

w - N = (60)(3)

600 – N = 180

N = 600 – 180

N = 420 Newtons

4. Ib yam khoom hnyav 40-kg hauv lub tshuab nqa tau nrawm mus rau saum toj. Yog tias lub tshuab nqa hauv pem teb siv 520 N rau ntawm yam khoom thiab kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus yog 10 m/s²Qhov kev nrawm ntawm lub elevator yog dab tsi?

Paub:

Qhov hnyav (m) = 40 kg

Lub zog ib txwm (N) = 520 N

Kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus (g) = 10 m/s²

qhov hnyav (w) = mg = (40)(10) = 400 N

Xav tau: Kev ua kom nrawm ntawm lub elevator

Tshuaj:

∑F = ma

400 – 520 = (40)(a)

-120 = (40)(ib)

ib = -120/40

ib = -3 m/s²

Kev nrawm ntawm lub elevator yog 3 m / s²Lub cim rho tawm qhia tias lub elevator mus rau sab saud.

5. Ib yam khoom hnyav 60-kg hauv lub tshuab nqa khoom nrawm nrawm mus rau hauv qab ntawm 3 m/s²Lub zog uas cov khoom siv rau hauv pem teb ntawm lub elevator siv yog dab tsi.

Paub:

Qhov hnyav (m) = 60 kg

Qhov hnyav (w) = mg = (60 kg) (10 m/s)²) = 600 kg m/s² = 600 Newtons

Kev nrawm ntawm lub elevator (a) = 3 m/s², nqes mus

Xav tau: Lub zog uas cov khoom siv rau ntawm pem teb ntawm lub elevator.

Tshuaj:

Lub tshuab nqa tau nrawm nrawm mus rau hauv qab ntawm 3 m/s. Lub zog ua haujlwm downward muaj lub cim ntxiv thiab lub zog ua haujlwm upward muaj lub cim rho tawm.

w – N = ma

N = w – ma

N = 600 – (60)(3)

N = 600 – 180

N = 420 Newtons

Lub zog uas lub khoom siv rau ntawm pem teb ntawm lub elevator = 420 N.

6. Ob lub blocks txuas nrog ib txoj hlua khi hla lub pulley. Tsis txhob xav txog qhov hnyav ntawm txoj hlua khi thiab lub pulley thiab txhua qhov kev sib txhuam hauv lub pulley. Qhov hnyav ntawm lub block A yog 6 kg thiab qhov hnyav ntawm lub block B yog 2 kg. Kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus yog 10 m/s.²Lub zog nruj yog dab tsi?

Paub:

m_A = 6 kg, m_B = 2 kg, g = 10 m/s²

w_A = kuv_A g = (6 kg)(10 m/s)²) = 60 kg m/s²

w_B = kuv_B g = (2 kg)(10 m/s)²) = 20 kg m/s²

Xav tau: lub zog nruj (T)?

Tshuaj:

w_A > wb_B yog li ntawd m_A txav mus rau hauv qab, m ua_B txav mus rau sab saud.

Txoj cai thib ob ntawm Newton:

ΣF = ma

w_A - w_B = (m_A +m_B) thiab

60 – 20 = (6 + 2) ib

40 = (8) ib

a = 40 / 8 = 5 m/s²

Lub zog nruj:

m_A txav mus rau hauv qab:

w_A - T_A = kuv_A a

60 – T_A = (6)(5)

60 – T_A = 30

T_A = 60-30

T₂ = 30 Newtons

m_B txav mus rau sab saud:

T_B - w_B = kuv_B a

T_B – 20 = (2)(5)

T_B - 20 = 10

T_B = 10 + 20

T₁ = 30 Newtons

Lub zog nruj (T) = 30 Newtons.

7. Qhov hnyav ntawm yam khoom A = 5 kg, kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus (g) = 10 ms^-2Khoom A txav mus rau hauv qab ntawm 2.5 ms^-2. Qhov hnyav ntawm B yog dab tsi?

Paub:

Qhov hnyav A (m_A) = 5 kg

Kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus (g) = 10 m/s²

Kev nrawm ntawm yam khoom A (a) = 2.5 m/s²

Qhov hnyav A (w_A) = (m_A)(g) = (5)(10) = 50 Newtons

Xav tau: Qhov hnyav ntawm yam khoom B (m_B)

Tshuaj:

Thaiv A txav mus rau hauv qab yog li qhov hnyav ntawm yam khoom A (w_A) loj dua qhov hnyav ntawm yam khoom B (w_B).

Siv txoj cai thib ob ntawm Newton:

ΣF = ma

w_A - w_B = (m_A +m_B) thiab

50 – (m_B)(10) = (5 + m_B) (Xyoo 2.5)

50 - 10 lub zos_B = 12.5 + 2.5 m_B

50 – 12.5 = 2.5 m_B + 10 m_B

37.5 = 12.5 m_B

m_B = 3 kg

8. Kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus yog 10 m/s²Lub zog nruj yog dab tsi.

Paub:

Qhov hnyav ntawm yam khoom 1 (m₁) = 2 kg

Qhov hnyav ntawm yam khoom 2 (m₂) = 3 kg

Kev nrawm vim lub ntiajteb txawj nqus (g) = 10 m/s²

Qhov hnyav 1 (w)₁) = (m₁)(g) = (2 kg)(10 m/s)²) = 20 kg m/s²

Qhov hnyav 2 (w)₂) = (m₂)(g) = (3 kg)(10 m/s)²) = 30 kg m/s²

Xav tau: lub zog nruj (T)

Tshuaj:

w₂ > wb₁ yog li ntawd m₂ txav mus rau hauv qab thiab m₁ txav mus rau sab saud.

Txoj cai thib ob ntawm Newton ntawm kev txav mus los:

ΣF = ma

w₂ - w₁ = (m₁ +m₂) thiab

30 – 20 = (2 + 3) ib

10 = (5) ib

a = 10 / 5 = 2 m/s².

Lub zog nruj?

m₂ txav mus rau hauv qab

w₂ - T₂ = kuv₂ a

30 – T₂ = (3)(2)

30 – T₂ = 6

T₂ = 30-6

T₂ = 24 Newtons

m₁ txav mus rau sab saud

T₁ - w₁ = kuv₁ a

T₁ – 20 = (2)(2)

T₁ - 20 = 4

T₁ = 20 + 4

T₁ = 24 Newtons

Lub zog nruj (T) = 24 Newtons.

1. Lus Nug: Vim li cas Newton txoj cai lij choj thawj zaug ntawm kev txav chaw hais txog qhov tseem ceeb ntawm cov zog sab nraud hauv kev hloov pauv lub xeev ntawm kev txav chaw ntawm ib yam khoom? teb: Txoj cai lij choj thawj zaug ntawm Newton txog kev txav mus los, feem ntau hu ua txoj cai ntawm inertia, hais tias ib yam khoom yuav nyob twj ywm lossis txav mus los sib npaug hauv ib txoj kab ncaj tshwj tsis yog tias muaj lub zog sab nraud ua rau. Txoj cai lij choj no qhia tias nws yog cov zog sab nraud, thiab tsis yog cov yam ntxwv sab hauv ntawm yam khoom nws tus kheej, uas tuaj yeem hloov nws lub xeev ntawm kev txav mus los.
2. Lus Nug: Txoj cai thib ob ntawm Newton cuam tshuam li cas rau lub zog, qhov hnyav, thiab kev nrawm? teb: Txoj cai thib ob ntawm Newton hais tias lub zog uas ua rau ib yam khoom sib npaug rau qhov hnyav ntawm yam khoom ntawd muab ntxiv rau nws qhov kev nrawm ($F=ma$). Qhov no tsim kom muaj kev sib piv ncaj qha ntawm lub zog thiab kev nrawm thiab kev sib piv rov qab ntawm pawg thiab kev nrawm, muab lub zog tas li.
3. Lus Nug: Vim li cas koj tsis hnov ​​lub ntiaj teb txav txawm tias nws txav tas li? teb: Qhov no yog ib qho piv txwv ntawm Newton txoj cai thawj zaug. Peb, nrog rau lub ntiaj teb thiab txhua yam nyob rau hauv nws, tab tom txav mus los ua ke. Yog tsis muaj lub zog sab nraud los hloov qhov xwm txheej ntawm kev txav mus los no, yuav tsis muaj kev xav ntawm kev nrawm lossis kev hloov pauv, ua rau nws zoo li peb nyob ruaj khov.
4. Lus Nug: Txoj cai thib peb ntawm Newton piav qhia li cas txog kev ua haujlwm ntawm lub foob pob hluav taws hauv qhov chaw? teb: Txoj cai thib peb ntawm Newton hais tias rau txhua qhov kev nqis tes ua, muaj qhov kev tawm tsam sib npaug thiab sib txawv. Lub foob pob hluav taws hauv qhov chaw txav nws tus kheej los ntawm kev tso cov pa tawm rov qab. Qhov kev nqis tes ua yog cov pa tawm mus rov qab, thiab qhov kev tawm tsam yog lub foob pob hluav taws txav mus tom ntej.
5. Lus Nug: Vim li cas koj thiaj li tsav tsheb mus tom ntej thaum nws nres tam sim ntawd? teb: Raws li Newton txoj cai thawj zaug, koj lub cev txuas ntxiv nws txoj kev txav mus los (mus tom ntej) thaum lub tsheb nres. Tshwj tsis yog tias muaj lub zog (zoo li txoj siv sia) ua rau koj, koj yuav txuas ntxiv mus tom ntej vim yog inertia.
6. Lus Nug: Yog tias ib tug plaub thiab ib tug rauj raug poob rau hauv ib lub tshuab nqus tsev, Newton cov kev cai lij choj tuaj yeem kwv yees li cas txog lawv txoj kev txav mus los? teb: Hauv qhov chaw nqus tsev, tsis muaj cua tiv thaiv. Raws li Newton txoj cai thib ib thiab thib ob, ob qho tib si cov plaub thiab lub rauj yuav tsum poob rau tib lub sijhawm thiab ntaus hauv av tib lub sijhawm vim tias lub zog tsuas yog lub ntiajteb txawj nqus uas ua rau lawv.
7. Lus Nug: Lub hnab cua txo qhov kev raug mob thaum muaj kev sib tsoo tsheb li cas? teb: Txoj cai lij choj thawj zaug ntawm Newton qhia tias ib yam khoom uas tab tom txav mus los tseem txav mus los. Thaum muaj kev sib tsoo, tus neeg txoj kev txav mus los pem hauv ntej tseem mus ntxiv. Lub hnab cua muab ib qho chaw mos mos uas ua rau lub sijhawm qeeb qeeb ntev dua, yog li ntawd txo qhov zog uas tus neeg ntawd ntsib raws li $F=ma$.
8. Lus Nug: Vim li cas nws thiaj yooj yim dua los thawb lub laub khoom khoob dua li qhov uas muaj khoom thauj? teb: Txoj cai thib ob ntawm Newton ($F=ma$) qhia tias rau tib lub zog siv, ib yam khoom uas muaj qhov hnyav tsawg dua (lub laub khoob) yuav muaj kev nrawm dua li ib yam khoom uas muaj qhov hnyav ntau dua (lub laub thauj khoom).
9. Lus Nug: Vim li cas tus neeg ua luam dej thiaj thawb dej rov qab kom txav mus tom ntej? teb: Qhov no yog ib qho kev qhia txog Newton txoj cai thib peb. Thaum tus neeg ua luam dej thawb dej rov qab (kev ua), muaj kev sib npaug thiab sib txawv uas thawb tus neeg ua luam dej mus tom ntej.
10. Lus Nug: Kev sib txhuam muaj feem cuam tshuam li cas rau Newton txoj cai thawj zaug? teb: Kev sib txhuam yog ib lub zog sab nraud uas tuaj yeem ua rau cov khoom qeeb lossis nres lawv txoj kev txav mus los. Yog tsis muaj kev sib txhuam (lossis lwm yam zog sab nraud), ib yam khoom yuav txuas ntxiv nws txoj kev txav mus los mus tas li raws li Newton txoj cai thawj zaug tau hais.