4 egzanp kesyon sou aplikasyon lwa Newton yo nan mouvman dwat yon asansè oswa yon monte-plat
1. Yon moun ki peze 50 kg nan yon asansè. Akselerasyon akòz gravite = 10 m/s2Detèmine mayitid fòs nòmal planche asansè a egzèse sou moun nan si:
(a) asansè silansye
(b) asansè a ap desann ak yon vitès konstan
(c) asansè a ap monte ak yon akselerasyon 5 m/s2
(d) asansè a desann ak yon akselerasyon 5 m/s2
(e) asansè tonbe lib
Pembahasan
Li konnen :
Mas moun nan (m) = 50 kg
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s2
Pwa yon moun (w) = mg = (50)(10) = 500 Newton
Jawab :
(a) asansè silansye
Asansè a an repo, pa gen okenn akselerasyon (a = 0)
Fòs ki dirije anlè a pozitif, fòs ki dirije anba a negatif.
(b) asansè a ap desann ak yon vitès konstan
Asansè a ap deplase ak yon vitès konstan, pa gen okenn akselerasyon (a = 0)
Fòs ki dirije anlè a pozitif, fòs ki dirije anba a negatif.
(c) asansè a ap monte ak yon akselerasyon 5 m/s2
Asansè a ap monte avèk yon akselerasyon (a) 5 m/s2
Fòs ki nan menm direksyon ak mouvman asansè a pozitif, fòs ki nan direksyon opoze ak mouvman asansè a negatif.
N – w = ma
N = w + ma
N = 500 + (50)(5)
N = 500 + 250
N = 750 Newton
Magnitud fòs nòmal la (N) egal ak pwa a (w), kidonk lè asansè a monte, kò moun nan santi l pi lou. Nan lòt mo, lè asansè a monte, pwa aparan moun nan vin pi gwo. Si moun nan kanpe sou yon balans, lè asansè a monte, balans lan ap montre mas moun nan pi gwo.
(d) asansè a desann ak yon akselerasyon 5 m/s2
Asansè a ap desann ak yon akselerasyon (a) 5 m/s2
Fòs ki nan menm direksyon ak mouvman asansè a pozitif, fòs ki nan direksyon opoze ak mouvman asansè a negatif.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(5)
N = 500 – 250
N = 250 Newton
Pandan asansè a ap desann, kò moun nan santi l pi lejè. Nan lòt mo, pandan asansè a ap desann, pwa aparan moun nan ogmante. Si moun nan te kanpe sou yon balans, pandan asansè a ap desann, balans lan t ap montre yon mas ki pi ba.
(e) asansè tonbe lib
Yon asansè ki tonbe lib vle di asansè a ap desann, kote akselerasyon asansè a (a) = akselerasyon gravitasyonèl (g). Pa egzanp, g = 10 m/s2 lè sa a a = 10 m/s2
Fòs ki nan menm direksyon ak mouvman asansè a pozitif, fòs ki nan direksyon opoze ak mouvman asansè a negatif.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(10)
N = 500 – 500
N = 0
Lè asansè a ap tonbe lib, pwa aparan moun nan se zewo. Nan lòt mo, moun nan ta wè tèt li san pwa. Si moun nan te kanpe sou yon balans, pandan asansè a ap desann, balans lan ta endike mas li se zewo. Kondisyon sa a sanble ak lè w nan yon espas san gravite.
2. Detèmine mayitid fòs tansyon an sou kab sipò asansè a ak yon mas 2000 kg, si:
(a) asansè silansye
(b) asansè a desann ak yon akselerasyon 5 m/s2
(c) asansè a ap monte ak yon akselerasyon 5 m/s2
(d) asansè tonbe lib
Sipoze akselerasyon akòz gravite a (g) = 10 m/s2
Pembahasan
Li konnen :
Mas leve (m) = 2000 kg
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s2
Pwa leve (w) = mg = (2000)(10) = 20.000 Newton
Jawab :
(a) asansè silansye
Asansè a an repo, pa gen okenn akselerasyon (a = 0)
Fòs ki dirije anlè a pozitif, fòs ki dirije anba a negatif.
Lè asansè a pa deplase, fòs tansyon sou kòd la (T) = pwa asansè a (w) = 20.000 Newton
(b) asansè a desann ak yon akselerasyon 5 m/s2
Asansè a ap desann ak yon akselerasyon (a) 5 m/s2
Fòs ki nan menm direksyon ak mouvman asansè a pozitif, fòs ki nan direksyon opoze ak mouvman asansè a negatif.
w – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(5)
T = 20.000 - 10.000
T = 10.000 Newton
Lè asansè a desann, fòs tansyon sou kòd la (T) vin pi piti pase lè asansè a pa deplase.
(c) asansè a ap monte ak yon akselerasyon 5 m/s2
Asansè a ap monte avèk yon akselerasyon (a) 5 m/s2
Fòs ki nan menm direksyon ak mouvman asansè a pozitif, fòs ki nan direksyon opoze ak mouvman asansè a negatif.
T – w = ma
T = w + ma
T = 20.000 + (2000)(5)
T = 20.000 + 10.000
T = 30.000 Newton
Lè asansè a ap monte, fòs tansyon sou kòd la (T) vin pi gran pase lè asansè a pa kanpe.
(d) asansè tonbe lib
Yon asansè ki tonbe lib vle di asansè a ap desann, kote akselerasyon asansè a (a) = akselerasyon gravitasyonèl (g). Pa egzanp, g = 10 m/s2 lè sa a a = 10 m/s2
Fòs ki nan menm direksyon ak mouvman asansè a pozitif, fòs ki nan direksyon opoze ak mouvman asansè a negatif.
w – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(10)
T = 20.000 - 20.000
T = 0
Lè yon asansè ap tonbe lib, tansyon nan kòd la (T) vin zewo. Paske tansyon nan kòd la egal ak pwa asansè a, lè tansyon nan kòd la zewo, pwa asansè a tou parèt zewo. Sitiyasyon sa a sanble ak lè yon objè nan yon vid gravitasyonèl oswa yon espas kote pa gen okenn fòs gravitasyonèl.
[Angle : Aplikasyon lwa mouvman Newton an nan yon asansè]
3. Yon moun ki peze 60 kg nan yon asansè k ap desann ak yon akselerasyon 3 m/s.-2Si akselerasyon gravitasyon sou Latè a se 10 m/s-2, lè sa a, mayitid fòs nòmal planche asansè a egzèse sou moun nan se ....
A. 180 Nò
B. 200 N
Apeprè 340 Nò
D. 420 N
Lès 600 Nò
Pembahasan
Li konnen ke:
Mas (m) = 60 kg
Akselerasyon moun ak asansè a (a) = 3 m/s2
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s2
Gravite (w) = mg = (60)(10) = 600 Newton
Kesyon: fòs nòmal (N)
Repons:
Gen de fòs k ap aji sou yon moun nan yon asansè, sètadi gravite (w) ak fòs nòmal planche asansè a egzèse sou moun nan (N). Gen twa kantite vektè, sètadi gravite, fòs nòmal, ak akselerasyon asansè, kote gravite dirije anba, fòs nòmal dirije anlè, epi akselerasyon asansè dirije anba. Kantite vektè ki dirije anba a chwazi pou l gen yon siy pozitif epi kantite vektè ki dirije anlè a chwazi pou l gen yon siy negatif.
∑F = ma
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Newton
Repons ki kòrèk la se D.
4. Reza, ak yon mas 40 kg, nan yon asansè k ap monte. Si fòs planche asansè a sou pye Reza se 520 N epi akselerasyon gravite a se 10 m/s-2, lè sa a akselerasyon asansè a se….
A. 1,0 ms-2
B. 1,5 ms-2
C. 2,0 ms-2
D. 2,5 ms-2
E. 3,0 ms-2
Pembahasan
Li konnen ke:
Mas (m) = 40 kg
Fòs nòmal (N) = 520 N
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s2
Fòs gravitasyon (w) = mg = (40)(10) = 400 N
Kesyon: Akselerasyon asansè a
Repons:
∑F = ma
400 – 520 = (40)(a)
-120 = (40)(a)
yon = -120/40
yon = -3 m/s2
Akselerasyon asansè a se 3 m/s2Siy negatif la vle di asansè a ap monte.
Repons ki kòrèk la se E.
Sous kesyon an:
Kesyon fizik pou egzamen nasyonal la pou lekòl segondè/lekòl pwofesyonèl