Egzanp kesyon sou plan enkline

9 Egzanp Kesyon sou Plan Enkline

Etidye materyèl sou lwa Newton yo , fòs nòmal ak fòs friksyon pou pi byen konprann diskisyon sou kesyon sa a.

1. Yo lage yon blòk 5 kg sou yon plan enkline lis jan yo montre nan foto a! (g = 10 ms ⁻² ak tg 37 ^o = 3/4). Akselerasyon blòk la se...

A. 4,5 ms^-2

B. 6,0 ms ⁻²

C. 7,5 ms ⁻²

D. 8,0 ms ⁻²

E. 10,0 ms ⁻²

Pembahasan

Li konnen ke:

m = 5 kg, g = 10 m/ ^s²

w = mg = (5)(10) = 50 N

longè bò anba a = 4

longè bò vètikal la = 3

Piske bò anba a = 4 epi bò vètikal la = 3, alò ipoteniz la = 5. Ou ka pwouve sa lè w sèvi ak fòmil Pitagò a.

Kesyon: akselerasyon blòk (a) la?

Repons:

Fòs ki fè blòk la deplase a se w _x . Plan enkline a lis kidonk pa gen friksyon.

w_x = w sin θ = (w)(kote vètikal / ipoteniz)

w _x = (50)(3/5)

w _x = 30 Newton

Ki akselerasyon (a) blòk la?

Σ F = ma

w _x = ma

30 = (5) yon

yon = 30/5

a = 6 m/ ^s²

Repons ki kòrèk la se B.

2. Gade foto a! Okòmansman, yon blòk an repo, answit li rale ak yon fòs F anlè paralèl ak plan enkline a. Mas blòk la se 8 kg, koyefisyan friksyon an µ _s = 0,5 epi θ = 45 ^o . Pou blòk la deplase egzakteman anlè, fòs F la dwe….

A. 40 Nò

B. 60 N

C. 60√2 N

D. 80 N

Lès. 80√2 N

Pembahasan

Li konnen ke :

Koyefisyan friksyon estatik (µ _s ) = 0,5

Ang (θ) = 45 ^o

Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/ ^s²

Mas blòk la (m) = 8 kilogram

Pwa blòk la (w) = mg = (8 kg)(10 m/s² ⁾ = 80 kg m/s² ⁼ 80 Newton

Kesyon : Magnitud fòs F la pou blòk la monte.

Repons :

Blòk la ap deplase anlè si F ≥ w _x + f _s.

Konpozan gravite a paralèl ak plan enkline a :

w _x = w sin θ = (80)(sin 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Konpozan gravite pèpandikilè ak plan enkline a :

w _y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Fòs nòmal :

N = w _y = 40√2

Fòs friksyon estatik :

f _s = µ _s N = (0,5)(40√2) = 20√2

Magnitud fòs F la pou blòk la monte :

F ≥ w _x + f _s

F ≥ 40√2 + 20√2

F ≥ 60√2 Newton

Repons ki kòrèk la se C.

3. Yo mete yon blòk ki peze 8 kg sou yon plan enkline ki pa twò klè jan yo montre nan figi ki anba la a. Fòs ekstèn minimòm ki nesesè pou anpeche blòk la glise desann se… (sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8, g = 10 ms ^-2 , µ _k = 0,1)

A. 6,4 Nò

B. 4,6 N

Apeprè 48,5 N

D. 54,4 N

Lès 68,8 Nò

Pembahasan

Li konnen ke :

Mas blòk la (m) = 8 kg

Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/ ^s²

Pwa blòk la (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton

Sin 37 ^o = 0,6

Kos 37 ^o = 0,8

Koyefisyan friksyon sinetik (µ _k ) = 0,1

N = w _y = w cos 37 ^o = (80)(0,8) = 64 Newton

Kesyon : Fòs ekstèn minimòm (F) ki nesesè pou sipòte blòk la pou blòk la pa glise desann.

Jawab :

Blòk la pa glise desann si F = w _x

Konpozan gravite a paralèl ak plan enkline a :

w _x = w sin θ = (80)(sin 37) = (80)(0,6) = 48

f _k = µ _k N = (0,1)(64) = 6,4

Fòs minimòm F la pou blòk la pa glise desann :

F + f _k – w _x = 0

F = w _x – f _k = 48 – 6,4 = 41,6 Newton

4. Yo rale yon objè ki peze 5,0 kg avèk yon kòd pou monte yon plan enkline ki pa twò presi avèk yon fòs 71 N (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8). Si koyefisyan friksyon ant objè a ak plan an se 0,4, akselerasyon objè a sibi a se...

A. 0,5 ms^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Pembahasan

Li konnen ke :

Mas objè a (m) = 5 kg

4. Kesyon Egzamen Nasyonal Fizik SMA 2012/2013 SA 67 No 5

Yon kòd rale yon objè 5,0 kg monte sou yon plan enkline ki pa lis avèk yon fòs 71 N (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8). Si koyefisyan friksyon ant objè a ak plan an se 0,4, akselerasyon objè a sibi a se...

A. 0,5 ms ^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Pembahasan

Li konnen ke :

Mas objè a (m) = 5 kg

Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/ ^s²

Pwa objè a (w) = mg = (5)(10) = 50 Newton

Fòs F = 71 Newton

Sin 37 ^o = 0,6

Kos 37 ^o = 0,8

Koyefisyan friksyon = 0,4

Kesyon : Akselerasyon objè (a)

Repons :

Fòs Rezilta

Premyèman, kalkile fòs reziltan an k ap aji sou objè a.

Konpozan gravite a paralèl ak plan enkline a :

w _x = w sin θ = (50)(sin 37) = (50)(0,6) = 30

Konpozan gravite pèpandikilè ak plan enkline a :

w _y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40

Stil nòmal :

N = w _y = 40

Fòs friksyon sinetik :

f _k = µ _k N = (0,4)(40) = 16

Fòs reziltan k ap aji sou yon plan enkline:

∑ F = F – w _x – f _k = 71 – 30 – 16 = 25 Newton

Akselerasyon yon objè

Yo kalkile akselerasyon yon objè lè l sèvi avèk fòmil dezyèm lwa Newton an:

a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/ ^s²

Repons ki kòrèk la se E.

5.
Gade foto a! Yon blòk okòmansman an repo, answit li rale anlè ak yon fòs F paralèl ak plan enkline a. Mas blòk la se 8 kg, koyefisyan friksyon an se µ._s = 0,5 ak θ = 45^oPou blòk la ka monte, fòs F la dwe….

A. 40 Nò
B. 60 N
C. 60√2 N
D. 80 N
Lès. 80√2 N

Pembahasan
Li konnen :
Koefisyan friksyon estatik (µ_s) = 0,5
Ang (θ) = 45^o
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²
Mas blòk la (m) = 8 kilogram
Pwa blòk la (w) = mg = (8 kg)(10 m/s²) = 80 kg m/s² = 80 Newton
Mande Magnitud fòs F la pou blòk la monte
Jawab :

Blòk dwat la ap monte si F ≥ w_x + f_s.
Konpozan gravite a paralèl ak plan enkline a :
w_x = w sin θ = (80)(sin 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Konpozan gravite pèpandikilè ak plan enkline a :
w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Fòs nòmal :
N = w_y = 40√2
Fòs friksyon estatik :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
Magnitud fòs F la pou blòk la monte :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20√2
F ≥ 60√2 Newton
Repons ki kòrèk la se C.

6.
Yo mete yon blòk ki gen yon mas 8 kg sou yon plan enkline ki pa twò presi jan yo montre nan figi ki anba a. Fòs ekstèn minimòm ki nesesè pou anpeche blòk la glise desann se… (sin 37^o = 0,6, kos 37^o = 0,8, g = 10 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. 6,4 Nò
B. 4,6 N
Apeprè 48,5 N
D. 54,4 N
Lès 68,8 Nò

Pembahasan
Li konnen :
Mas blòk la (m) = 8 kg
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²
Pwa blòk la (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton
San yo pa 37^o = 0,6
Koze 37^o = 0,8
Koyefisyan friksyon sinetik (µ_k) = 0,1
Mande Fòs ekstèn minimòm (F) ki kenbe blòk la pou blòk la pa glise desann
Jawab :
Blòk la pa glise desann si F = w_x
Konpozan gravite a paralèl ak plan enkline a :
w_x = w sin θ = (80)(sin 37) = (80)(0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Fòs minimòm F la pou blòk la pa glise desann :
F + f_k - w_x = 0
F = w_x - f_k = 48 – 6,4 = 41,6 Newton

7.
Yon kòd rale yon objè ki gen yon mas 5,0 kg monte sou yon plan enkline ki pa lis avèk yon fòs 71 N (g = 10 m s).^-2, peche 37^o = 0,6, kos 37^o = 0,8). Si koyefisyan friksyon ant objè a ak plan an se 0,4, akselerasyon objè a sibi a se…
A. 0,5 ms^-2
B. 2 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 3 ms^-2
E. 5 ms^-2
Pembahasan
Li konnen :
Mas objè a (m) = 5 kg
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²
Pwa objè a (w) = mg = (5)(10) = 50 Newton
Fòs F = 71 Newton
San yo pa 37^o = 0,6
Koze 37^o = 0,8
Koyefisyan friksyon = 0,4
Mande Akselerasyon objè a (a)
Jawab :
Fòs Rezilta
Premyèman, kalkile fòs reziltan an k ap aji sou objè a.
Konpozan gravite a paralèl ak plan enkline a :
w_x = w sin θ = (50)(sin 37) = (50)(0,6) = 30
Konpozan gravite pèpandikilè ak plan enkline a :
w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40
Fòs nòmal :
N = w_y = 40
Fòs friksyon sinetik :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Fòs reziltan k ap aji sou yon plan enkline:
∑F = F – w_x - f_k = 71 – 30 – 16 = 25 Newton
Akselerasyon yon objè
Yo kalkile akselerasyon yon objè lè l sèvi avèk fòmil dezyèm lwa Newton an:
a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/s²
Repons ki kòrèk la se E.

8. Gade foto a! Yon blòk okòmansman an repo, answit li rale ak yon fòs F anlè paralèl ak plan enkline a. Mas blòk la se 2 kg, koyefisyan friksyon estatik la = 0,3 epi ang lan = 45 ^o . Pou blòk la deplase egzakteman anlè, fòs F la dwe… g = 10 m/s ²

Pembahasan
Li konnen ke:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 45^o, μ_s = 0,3
Kesyon: Pou blòk la deplase egzakteman anlè, ki gwosè fòs F la?
Repons:

Enfòmasyon: F = fòs tansyon, w = fòs gravitasyon, w_x = konpozan pwa blòk la paralèl ak sifas plan enkline a, w_y = konpozan pwa blòk la pèpandikilè ak sifas plan enkline a, N = fòs nòmal, f_s = fòs friksyon estatik.

Nan kesyon an, koyefisyan friksyon estatik la li te ye, sa vle di sifas plan enkline a ki graj, kidonk gen yon fòs friksyon ki anpeche mouvman blòk la.
Pou blòk la monte, fòs F la dwe egal a w._x +f_sObjè a deplase anlè lè F pi gran pase w._x +f_s.

w = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 Newton
w_y = w kos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 Newton
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 Newton

Pou blòk la ka monte anlè lè sa a:
F = w_x +f_s = 10√2 + 3√2= 13√2 Newton
Repons ki kòrèk la se C.

9. Yo mete yon objè ki gen yon mas 2 kg sou yon plan enkline jan yo montre nan figi ki anba a. Si koyefisyan friksyon estatik ant blòk la ak plan enkline a se 0,2√3 epi g = 10 ms ^–2 , alò fòs reziltan ki deplase objè a se…

Pembahasan
Li konnen ke:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 30^o, μ_s = 0,2√3
Kesyon: Fòs reziltan ki deplase yon objè?

Repons:

Friksyon toujou anpeche mouvman yon objè, kidonk direksyon fòs friksyon an reprezante kòm opoze ak direksyon mouvman objè a. Yo sipoze objè a ap deplase anba, kidonk fòs friksyon an reprezante kòm anlè. Yo sipoze objè a ap deplase anba paske pa gen okenn fòs ki rale l anlè.
w = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30^o = (20)(½) = 10 Newton
w_y = w kos 30^o = (20)( ½ √3) = 10√3 Newton
N = w_y = 10√3 Newton
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 Newton
Fòs reziltan ki deplase yon objè a se:
F = w_x - f_s = 10 – 6 = 4 Newton
w_x pi gran pase f_s kidonk objè a deplase anba, nan direksyon w_x.
Repons ki kòrèk la se A.

Sous kesyon an:

Kesyon fizik pou egzamen nasyonal la pou lekòl segondè/lekòl pwofesyonèl