1. Osoba se nalazi u liftu koji se kreće prema gore konstantnom brzinom . Težina osobe je 800 N. Uže lifta se odmah prekine, pa lift pada. Odredite normalnu silu kojom pod lifta djeluje na osobu neposredno prije i nakon što se uže lifta prekine.
A. 800 N i 0
B. 800 N i 800 N
Oko 1600 N i 0
D. 1600 N i 800 N
Poznato:
Težina (w) = 800 Newtona
Traži se: Normalna sila (N)
rješenje:
Prije nego što pukne uže lifta
Kada osoba stoji na podu lifta, težina djeluje na osobu u smjeru prema dolje. Ta osoba miruje, tako da na nju mora djelovati normalna sila, pri čemu je smjer normalne sile prema gore, a veličina normalne sile jednaka je veličini težine.
Budući da osoba miruje u liftu, a lift se kreće konstantnom brzinom (ne ubrzanje), tako da ne postoji neto sila koja bi djelovala na osobu.
∑F = 0
S – š = 0
N = w
N = 800 Newtona
Nakon što je puklo uže lifta
Nakon što se uže dizala prekine, dizalo i osoba slobodno padaju zajedno, pri čemu su veličina i smjer njihovog ubrzanja isti kao i ubrzanje zbog gravitacije. Na osobu ne djeluje normalna sila.
Točan odgovor je A.
2. Blok mase 20 grama giba se konstantnom brzinom po grubom horizontalnom podu konstantnom brzinom ako na blok djeluje vanjska sila od 2 N. Odredite veličinu sile trenja koju osjeća blok.
A. 0.3 N
B. 1.4 N
C. 2.0 N
D. 3.6 N
Poznato:
Masa (m) = 20 grama
Sila (F) = 2 Newtona
Traži se: Veličina sile trenja koju blok osjeća.
rješenje:
Na temelju Newtonovog prvog zakona gibanja, ako se blok giba konstantnom brzinom, tada blok nema ubrzanje. Blok se giba konstantnom brzinom i nema ubrzanja ako:
– Veličina sile trenja (Ffric ) jednaka je veličini vanjske sile (F)
– Sila trenja (Ffric ) ima suprotan smjer od vanjske sile (F)
Primijenite Newtonov prvi zakon gibanja:
∑ F = 0
F – Ffric = 0
F = F fric
Ffric = 2 Newtona
Točan odgovor je C.
3. Glatka nagnuta ravnina duljine 0.6 m i visine 0.4 m. Blok težine 1350 N pomicat će se prema gore koristeći nagnutu ravninu. Odredite veličinu sile potrebne za pomicanje bloka.
A. 100 N
B. 300 N
C. 600 N
D. 900 N
Poznato:
Težina bloka (w) = 1350 Newtona
hyp = 0.6 m
opp = 0.4 m
Traži se: Minimalna sila
rješenje:
hyp = ac = 0.6 m
opp = bc = 0.4 m
Sin θ = bc / ac = 0.4 / 0.6 = 4/6 = 2/3
Na temelju Newtonovog prvog zakona gibanja, blok se počinje kretati prema gore kada je vanjska sila (F) barem jednaka horizontalnoj komponenti težine (w x ).
∑ F = 0
F – w x = 0
F = w x
Ako je F = wx , tada se tijelo počinje kretati prema gore konstantnom brzinom.
w x = w sin θ = (1350)(2/3) = (2)(450) = 900 Newtona
Točan odgovor je D.
4. Na blok djeluju tri sile, F1 = 22 N, F2 = 18 N i F3 = 40 N. Koja slika opisuje Newtonov prvi zakon?
rješenje:
Newtonov prvi zakon: Neto sila (ΣF) = 0.
A. F1 + F2 – F3 = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0
B. F2 + F3 – F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (desno)
C. F2 + F3 – F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (desno)
D. F1 + F3 – F2 = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (lijevo)
