Pwoblèm Rezoud nan Fizik Debaz

1. A kondansateur plak paralèl gen premye kapasite C, pèmitivite espas vid la is ε_o, zòn plak la is A, distans ki genyen ant plak yo is d. Sie sifas plak la ogmante pa 4 fwa, distans ki genyen ant plak yo vin tounen 2d epi pèmitivite nan espas lib se 5ε_o, ki kapasite final kondansateur plak paralèl la?

Li te ye:

Kapasite kondansateur a = C

Tpèmitivite espas vid la = ε_o

Pzòn anreta = Yon

The distans ant plak yo = d

Wanted: Kapasite kondansateur a (C)

Solisyon:

2. Kondansateur ki gen pi gwo kapasite a dapre grafik ki anba a is...

Solisyon:

Fòmil kondansateur plak paralèl la:

Kapasite kondansateur yo:

Kondansateur ki gen pi gwo kondansateur lay se kondansateur C_3.

3.

Konsidere faktè sa yo!
(1) Konstan dyelèktrik
(2) nan potansyèl diferans ant plak yo
(3) Plak thick
(4) Sifas plak la
(5) Distans ki genyen ant plak yo
(6) Kantite chaj elektrik
Faktè ki afekte kapasite plak paralèl yo kondansateur yo se ...

Solisyon:

(1), (4) ak (5)

4. Konparezon kapasite kondansateur 1 ak 2 a se...

Li te ye:

CAPACITOR 1:

Zòn andigman = 2A

Distans ki genyen ant plak yo =d₁

CAPACITOR 2:

Zòn andigman = Yon

Distans ki genyen ant plak yo = 2 jou₁

Wanted: Konparezon kapasite kondansateur 1 ak 2 yo

Solisyon:

5.

Detèmine konparezon kapasite a Kondansateur plak paralèl I ak II.

Solisyon:

Konparezon kapasite a Kondansateur plak paralèl I ak II:

6. De kondansateur plak paralèl yo montre nan figi ki anba a.

Si A₁ = ½ A₂ e d₂ = 3 jou₁ lè sa a, detèmine rapò kapasite paralèl la-kondansateur plak ant imaj 2 a ak imaj 1 an.

Li te ye:

Kondansateur plak paralèl I:

A₁ = 1

d₁ = 1

Kondansateur plak paralèl II:

A₂ = 2

d₂ = 3

Wanted: rapò kapasite kondansateur plak paralèl ant imaj 2 a ak imaj 1 an

Solisyon:

Kondansateur plak paralèl I:

Kondansateur plak paralèl II:

Trapò kapasite paralèl la-kondansateur plak II ak I:

Li piplis

1. Detèmine nan potansyèl elektrik nan yon pwen ki sitiye a 1 cm de yon chaj 5.0 μC. Konstan Koulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.

Li te ye:

Distans ki soti nan chaj la (r) = 1 santimèt = 1/100 m = 0.01 m = 10^-2 m

Chaj (q) = 5.0 μC = 5.0x10^-6 C

Koulomb konstan (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Rechèch: Potansyèl elektrik (V)

Solisyon:

Potansyèl elektrik:

Potansyèl elektrik se 4.5 x 10⁶ Volt

2. Chaj Q₁ = 5.0 μC ak chaj Q₂ = 6.0 μC. Konstan Koulomb la (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Pwen A sitiye ant chaj yo. Detèmine potansyèl elektrik la nan pwen A.

Li te ye:

Chaj Q₁ = -5.0 μC = -5.0 x 10^-6 C

The distans pwen A a soti nan Q₁ = 10 santimèt = 0.1 mèt = 10^-1 m

Chaj Q₂ = 6.0 μC = 6.0x10^-6 C

Distans pwen a soti nan Q₂ = 10 santimèt = 0.1 mèt = 10^-1 m

Konstan Koulomb la (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Rechèch: Potansyèl elektrik nan pwen A

Solisyon:

Potansyèl elektrik 1 :

Potansyèl elektrik 2 :

Potansyèl elektrik nan pwen A :

V = V₂ - V₁

V = (54 – 45) x 10⁴

V = 9 x 10⁴

3. Chaj q₁ = 5.0 μC ak chaj q₂ = 6.0 μC. Konstan Koulomb la (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Detèmine potansyèl elektrik la nan pwen A.

Li te ye:

Chaj Q₁ = -5.0 μC = -5.0 x 10^-6 C

Distans pwen A apati de Q₁ = 40 santimèt = 0.4 mèt = 4 x 10^-1 m

Chaj Q₂ = 6.0 μC = 6.0x10^-6 C

Distans pwen A apati de Q₂ = 50 santimèt = 0.5 mèt = 5 x 10^-1 m

Konstan Koulomb la (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Rechèch: Potansyèl elektrik nan pwen an A

Solisyon:

Potansyèl elektrik 1 :

Potansyèl elektrik 2 :

Potansyèl elektrik nan pwen A :

V = V₁ + V₂

V = (-11.25 + 10.8) x 10⁴

V = -0.45 x 10⁴

V = -4.5 x 10³

Potansyèl elektrik nan pwen A a se -4.5x10³ Volt

Li piplis

1. Yon elektwon akselere soti nan repo atravè yon diferans potansyèl 12 V. Ki chanjman nan enèji potansyèl elektrik nan elektwon an?

Li te ye:

The chaj sou yon elektwon (e) = -1.60 x 10^-19 Koulonb

Potansyèl elektrik = vòltaj (V) = 12 Vòlt

Wanted: Chanjman nan enèji potansyèl elektrik elektwon an (ΔPE)

Solisyon:

ΔPE = q V = (-1.60 x 10^-19 C)(12 V) = -19.2 x 10^-19 Joule

Siy mwens la endike ke enèji potansyèl la diminye.

2. De plak paralèl chaje. Separasyon ant plak yo se 2 cm epi mayitid la jaden elektrik Ant plak yo se 500 Volt/mèt. Ki chanjman nan enèji potansyèl pwoton an lè li akselere soti nan plak ki chaje pozitivman pou ale nan plak ki chaje negatifman an?

Li te ye:

Magnitud chan elektrik ant plak yo (E) = 500 Volt/mèt

The distans ant plak yo (s) = 2 cm = 0,02 m

Chaj sou yon pwoton = +1.60 x 10^-19 Koulonb

Rechèch: Chanjman nan enèji potansyèl elektrik (ΔPE)

Solisyon:

Potansyèl elektrik:

V = E s

V = (500 Vòlt/m)(0.02 m)

V = 10 Vòlt

Chanjman nan enèji potansyèl elektrik:

ΔPE = q V

ΔPE = (1,60 x 10^-19 C)(10 V)

ΔPE = 16 x 10^-19 Joule

ΔPE = 1.6 x 10^-18 Joule

3. De chaj ponktyèl separe pa yon distans 10 cm. Chaj sou pwen A =+9 μC epi chaj sou pwen B = -4 μC. k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Ki chanjman nan enèji potansyèl elektrik chaj la nan pwen B si li akselere pou rive nan pwen A?

Li te ye:

Chaj A (q₁) = +9 μC = +9 x 10^-6 C

Chaj B (q₁) = -4 μC = -4 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Distans ant chaj A ak B (r) = 10 cm = 0.1 m = 10^-1 m

Rechèch: Chanjman nan enèji potansyèl elektrik (ΔEP)

Solisyon:

Li piplis

1. Yon inifòm jaden elektrik E = 8000 N/C k ap pase nan yon sifas kare plat A = 10 m². Detèmine nan flux elektrik.

Li te ye:

Magnitud chan elektrik la (E) = 8000 N/C

Sifas (A) = 10 m²²

θ = 0^o (ang ki genyen ant direksyon chan elektrik la ak yon liy ki trase pèpandikilè ak zòn nan)

Wanted: Flux elektrik ((Φ)

Solisyon:

Fòmil flux elektrik la:

Φ = EA kos q

Φ = flux elektrik (Nm²/C), E = chan elektrik (N/C), A = sifas (m²)²), q = ang ki genyen ant liy chan elektrik la ak liy nòmal la.

Flux elektrik:

Φ = EA kos q = (8000)(10)(kos 0) = (8000)(10)(1) = 80,000 = 8 x 10⁴ Nm²/C

2. Yon chan elektrik inifòm E = 5000 N/C k ap pase nan yon sifas kare plat A = 2 m². Detèmine flux elektrik la.

Li te ye:

Chan elektrik (E) = 5000 N/C

Sifas (A) = 2 m²²

θ = 60^o (ang ki genyen ant direksyon chan elektrik la ak yon liy ki trase pèpandikilè ak zòn nan)

Rechèch: Flux elektrik ((Φ)

Solisyon:

Flux elektrik:

Φ = EA kos q = (5000)(2)(kos 60) = (5000)(2)(0.5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Yon boul solid ki gen yon reyon 0.5 mèt gen yon chaj elektrik 10 μC nan sant li. Detèmine flux elektrik ki pase nan boul solid la.

Li te ye:

Reyon boul la (r) = 0.5 m

Chaj elektrik (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C

Rechèch: Flux elektrik ((Φ)

Solisyon:

Chan elektrik:

E = kq/r²

E = (9 x 10⁹ Nm²/C²)(10 x 10^-6 C) / 0.5²

E = (90 x 10³) / 0,25

E = 360 x 10³

E = 3.60 x 10⁵ N / C

Sifas:

X = NAN πr² = 4 (3.14)(0.5)² = (12.56)(0.25) = 3.14 mèt²

Flux elektrik:

Liy chan elektrik yo pèpandikilè ak zòn nan, konsa ang ki genyen ant direksyon chan elektrik la ak yon liy ki trase pèpandikilè ak sifas la, se 0^o.

Φ = EA kos q

Φ = (3.60 x 10⁵)(3.14)(kos 0)

Φ = (11.304 x 10⁵)(1)

Φ = 11.304x 10⁵

Φ = 1.13x 10⁶ Nm²/C

Li piplis

1. Kalkile a mayitid ak direksyon chan elektrik la nan yon pwen A ki sitiye a 5 cm de yon chaj ponktyèl Q = + 10 μC. k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

Li te ye:

Chaj elektrik (Q) = + 10 μC = + 10 x 10^-6 C

The distans ant pwen A ak pwen chaj Q (r_A) = 5 santimèt = 0.05 mèt = 5 x 10^-2 m

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Wanted: Magnitud ak direksyon an jaden elektrik nan pwen A

Solisyon:

Direksyon chan elektrik la nan pwen A:

Chaj elektrik la pozitif, kidonk direksyon chan elektrik la lwen chaj elektrik la epi li montre pwen A.

2. Kalkile mayitid ak direksyon chan elektrik la nan yon pwen P ki sitiye a 10 cm de yon chaj ponktyèl Q = -20 μC. k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.

Li te ye:

Chaj elektrik (q) = -20 μC = -20 x 10^-6 C

Distans ki genyen ant pwen P ak chaj elektrik (r_P) = 10 santimèt = 0.1 mèt = 1 x 10^-1 m

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Wanted: Magnitud ak direksyon chan elektrik la nan pwen an P

Solisyon:

Direksyon chan elektrik la nan pwen A:

Chaj elektrik la negatif, kidonk direksyon chan elektrik la pran nan direksyon chaj elektrik la.

3. De chaj ponktyèl separe pa yon distans 40 cm. Ki mayitid ak direksyon chan elektrik la nan pwen P ant de chaj yo, ki se 20 cm soti nan pwen A?

Li te ye:

Chaj A (q_A) = -2 μC = -2 x 10^-6 C

Chaj B (q_B) = +4 μC = +4 x 10^-6 C

Distans ki genyen ant chaj A ak pwen P (r_AP) = 20 santimèt = 0.2 mèt = 2 x 10^-1 m

Distans ki genyen ant chaj B ak pwen P (r_BP) = 20 santimèt = 0.2 mèt = 2 x 10^-1 m

Rechèch: Magnitud ak direksyon chan elektrik la nan pwen P.

Solisyon:

Chaj A negatif, kidonk direksyon chan elektrik la se nan direksyon Q._A (sou bò gòch la).

Chaj B pozitif, kidonk direksyon pwen chan elektrik la lwen Q._B (sou bò gòch la).

Chan elektrik total la nan pwen A:

E = E_A +E_B

E = (4.5 x 10⁵) + (9 x 10⁵)

E = 13.5 x 10⁵ N / C

Direksyon chan elektrik la ap montre nan direksyon Q_A (sou bò gòch la).

4. Magnitud chan elektrik la se zewo nan…

Chaj A a pozitif epi chaj B a pozitif, sa vle di mayitid chan elektrik la sitiye a zewo. nan pwen P, ant de akizasyon yo.

Li te ye:

Chaj Yon (q_A) = +20 μC = +20 x 10^-6 C

Chaj B (q_B) = +40 μC = +40 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Distans ki genyen ant chaj yo A ak chaj la B = 20 cm

Chaj ki genyen ant chaj A ak pwen P a (r_AP) = a

Distans ki genyen ant chaj B ak pwen P (r_BP) = 20 – yon

Rechèch: Magnitud chan elektrik la ki sitiye nan ... se zewo.

Solisyon:

Magnitud chan elektrik ki pwodui pa chaj A nan pwen P a

Chaj A pozitif, kidonk direksyon chan elektrik la se lwen chaj A (adwat).

Magnitud chan elektrik chaj B pwodui nan pwen P a se:

Chaj B a pozitif, kidonk direksyon chan elektrik la se lwen chaj B (sou bò gòch).

Chan elektrik total la nan pwen P = 0:

Nou itilize fòmil kwadratik la pou detèmine a.

Magnitud chan elektrik la se zewo epi li sitiye a 8 cm de chaj A oubyen 12 cm de chaj B.

5Baze sou figi ki anba a, wmen pwen P a pou chan elektrik la nan pwen P a zewo? (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

Solisyon

To kalkile fòs chan elektrik la nan pwen P, sipoze nan pwen P gen yon chaj tès pozitif. Q₁ se pozitif epi Q₂ negatif, kidonk pwen P dwe sou bò dwat Q₂ oubyen agoch ​​Q₁Si pwen P a agoch ​​Q₁; chan elektrik ki pwodui pa Q₁ nan pwen P a ki sou bò gòch la (lwen Q₁) ak chan elektrik ki pwodui pa Q₂ nan pwen P a adwat la (nan direksyon Q₁). Direksyon chan elektrik la opoze, sa vle di de chan elektrik yo elimine youn lòt, sa ki fè fòs chan elektrik la nan pwen P a zewo.

Li te ye:

Q₁ = +9 μC = +9 x 10^-6 C

Q₂ = -4 μC = -4 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Distans ant chaj 1 ak chaj 2 = 3 cm

Distans ant Q₁ ak pwen P (r_1P) = a

Distans ant Q₂ ak pwen P (r_2P) = 3 + yon

Rechèch: pozisyon pwen P a pou ke Chan elektrik la nan pwen P a se zewo

Solisyon:

PPwen P a sou bò gòch Q₁.

Chan elektrik ki pwodui pa Q a₁ nan pwen P:

Chaj tès la pozitif epi Q₁ se pozitif pou direksyon chan elektrik la ale agoch.

Chan elektrik ki pwodui pa Q a₂ nan pwen P:

Chaj tès la pozitif epi Q₂ negatif, sa vle di direksyon chan elektrik la ale adwat.

Chan elektrik nèt nan pwen A:

Sèvi ak fòmil kwadratik la pou detèmine yon:

a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25

Distans ant Q₂ ak pwen P (r_2P) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 santimèt.

Pwen P a sitiye sou 1.2 cm adwat Q.₁.

Li piplis

1. De chaj pwen, Q_A = +8 μC ak Q_B = -5 μC, yo separe pa yon distans r = 10 cm. Ki mayitid la fòs elektrikKonstan k = 8.988 x 10⁹ Nm²C^-2 = 9 x 10⁹ Nm²C^-2.

Li te ye:

Chaj Yon (q_A) = +8 μC = +8 x 10^-6 C

Chaj B (q_B) = -5 μC = -5 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

The distans ant chaj A ak B (r_AB) = 10 santimèt = 0.1 mèt

Wanted : Magnitud fòs elektrik la

Solisyon:

Fòmil la Lwa Coulomb la :

Magnitud fòs elektrik la:

2. De patikil chaje jan yo montre nan figi ki anba a. Q_P = +10 μC ak Q_q = +20 μC yo separe pa yon distans r = 10 cm. Ki mayitid fòs elektwostatik la?

Li te ye:

Chaj P (Q_P) = +10 μC = +10 x 10^-6 C

Chaj Q (Q_Q) = +20 μC = +20 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Distans ki genyen ant chaj P ak Q (r_PQ) = 12 santimèt = 0.12 mèt = 12 x 10^-2 m

Rechèch: Tmayitid fòs elektrik la

Solisyon:

3. Twa patikil chaje yo ranje nan yon liy jan yo montre nan figi ki anba a. Chaj A = -5 μC, chaj B = +10 μC ak chaj C = -12 μC. Kalkile fòs elektwostatik nèt sou patikil B akòz de lòt chaj yo.

Li te ye:

Chaj A (q_A) = -5 μC = -5 x 10^-6 C

Chaj B (q_B) = +10 μC = +10 x 10^-6 C

Chaj C (q_C) = -12 μC = -12 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Distans ki genyen ant patikil A ak B (r_AB) = 6 santimèt = 0.06 mèt = 6 x 10^-2 m

Distans ki genyen ant patikil B ak C (r_BC) = 4 santimèt = 0.04 mèt = 4 x 10^-2 m

Rechèch: Magnitud ak direksyon fòs elektwostatik nèt sou patikil B a

Solisyon:

Fòs nèt sou patikil B a se sòm vektè fòs F la._BA fòs F la egzèse sou patikil B pa patikil A ak fòs F la_BC patikil C a egzèse sou patikil B a.

Fòs F la_BA egzèse sou patikil B pa patikil A:

 

Direksyon fòs elektwostatik la montre patikil A (pwen agoch).

Fòs F la_BC egzèse sou patikil B pa patikil A:

 

Direksyon fòs elektwostatik la montre patikil C (pwen adwat).

Fòs elektwostatik nèt sou patikil B a :

F_B =F_AB - F_BC = 675 N – 125 N = 550 Newton.

Direksyon fòs elektwostatik nèt la sou patikil B a montre patikil C a (li montre adwat).

4. +Q₁ = 10 μC, +Q₂ = 50 μC ak Q₃ yo separe jan yo montre nan figi ki anba a. Ki chaj elektwostatik ki sou patikil 3 a si fòs elektwostatik nèt sou patikil 2 a se zewo.

Li te ye:

Chaj 1 (q₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 C

Chaj 2 (q₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 C

Distans ki genyen ant chaj 1 ak 2 (r₁₂) = 2 santimèt = 0.02 mèt = 2 x 10^-2 m

Distans ki genyen ant chaj 2 ak chaj 3 (r₂₃) = 6 santimèt = 0.06 mèt = 6 x 10^-2 m

Fòs elektwostatik nèt sou patikil 2 (F₂) = 0

Wanted chaj 3 (q₃)

Solisyon:

Fòs nèt sou patikil 2 a se vektè sòm fòs F la₂₁ fòs F la egzèse sou patikil 2 pa patikil 1 ak fòs F la₂₃ egzèse sou patikil 2 pa patikil 3.

Fòs F la₂₁ egzèse sou patikil 2 pa patikil 1:

Direksyon fòs elektwostatik la montre patikil 3 (montre adwat).

Fòs F la₂₃ egzèse sou patikil 2 pa patikil 3: 

Direksyon fòs elektwostatik la montre patikil 1 (pwen agoch).

Fòs elektwostatik nèt sou patikil 2 = 0:

Li piplis

1. Yon objè ki gen la moman inèsi of 2 kg m² vire nan 1 rad/s. Ki sa ki nan momantòm angilè nan objè a?

Li te ye:

Moman inèsi (I) = 2 kg m²

Vitès angilè (ω) = 1 rad/s

Rechèch: Momantòm angilè (L)

Solisyon:

Fòmil momantòm angilè:

L = Mwen ω

L= momantòm angilè (kg m²/s), Mwen = moman inèsi (kg m²), ω = vitès angilè (rad/s)

Momantòm angilè a:

L = Mwen ω = (2)(1) = 2 kgm²/s

2. Yon 2-kg pouli silenn ak yon reyon 0.1 M vire nan yon vitès angilè konstan de 2 rad/s. Ki momantòm angilè pouli a?

Li te ye:

Mas pouli (M) = 2 kg

Reyon pouli (r) = 0.1 mèt

Vitès angilè (ω) = 2 rpiblisite/yo

Rechèch: Momantòm angilè

Solisyon:

Fòmil moman inèsi pou yon silenn solid:

I = 1/2 mr²

Mwen = moman inèsi (kg m²), m = mas (kg), r = reyon (M)

Moman inèsi:

Mwen = 1/2 (2)(0.1)² = (1)(0.01) = 0.01 kg m²

Vitès angilè a:

L = Mwen ω = (0.01)(2) = 0.02 kgm²/s

3. Yon esfè inifòm 2 kg ak yon reyon 0.2 M vire nan 4 rad/s. Ki momantòm angilè boul la?

Li te ye:

Mas boul (M) = 2 kg

Reyon boul la (r) = 0.2 mèt

Vitès angilè (ω) = 4 rad/s

Rechèch: Momantòm angilè

Solisyon:

Fòmil moman inèsi pou yon esfè inifòm:

I = (2/5) Mesye²

Mwen = momant inèsi (kg m²), m = mas (kg), r = reyon (M)

Moman inèsi pou yon esfè inifòm:

Mwen = (2/5)(2)(0.2)² = (4/5)(0.04) = 0.032 kg m²

Momantòm angilè yon esfè:

L = Mwen ω = (0.032)(4) = 0.128 kgm²/s

4. A 1 kilogram patikil la ap vire nan yon vitès angilè konstan 2 rad/s. Ki vitès angilè a si reyon sèk la se 1?0 cm.

Li te ye:

Mas objè a (M) = 1 kg

Reyon sèk la (r) = 10 santimèt = 10/100 = 0.1 mèt

Vitès angilè a (ω) = 2 rad/s

Rechèch: Momantòm angilè

Solisyon:

Fòmil moman inèsi pou patikil yo:

I = Mesye.² = (1)(0.1)² = (1)(0.01) = 0.01 kg m²

Momantòm angilè:

L = Iω = (0.01)(2) = 0.02 kg m²/s

Li piplis

1. Yon objè gen moman inèsi nan 1 kg m² vire nan yon vitès angilè konstan de 2 rad/s. Ki sa ki nan enèji sinetik wotasyon nan objè a?

Li te ye:

Moman inèsi a (I) = 1 kg m²

The vitès angilè (ω) = 2 rad / s

Wanted: Enèji sinetik wotasyonèl la (KE)

Solisyon:

Fòmil enèji sinetik wotasyonèl la:

KE = 1/2 I ω²

KE = enèji sinetik wotasyonèl la (kg m²/s²), Mwen = moman inèsi a (kg m²), ω = vitès angilè a (rad/s)

Enèji sinetik wotasyonèl la:

KE = 1/2 I ω² = 1/2 (1)(2)² = 1/2 (1)(4) = 2 Joule

2. Yon 20 kg pouli silenn avèk yon reyon 0.2 m ap vire nan yon vitès angilè konstan 4 rad/s. Ki enèji sinetik wotasyon pouli a?

Li te ye:

Mas pouli silenn (M) = 20 kg

Reyon silenn lan (r) = 0.2 mèt

Vitès angilè a (ω) = 4 rad/s

Rechèch: Ki sa ki enèji sinetik wotasyonèl

Solisyon;

Fòmil moman inèsi silenn lan:

I = 1/2 mr²

Mwen = moman inèsi a (kg m²), m = mas (kg), r = reyon (mèt)

Moman inèsi pouli silenn lan:

Mwen = 1/2 (20)(0.2)² = (10)(0.04) = 0.4 kg m²

Enèji sinetik wotasyonèl pouli a:

KE = 1/2 I ω² = 1/2 (0.4)(4)² = (0.2)(16) = 3.2 Joule

3. A-10 kg boul ak yon reyon 0.1 M wotasyon nan yon vitès konstan de 10 rad/s. Ki enèji sinetik boul la?

Li te ye:

Mas boul (M) = 10 kg

Reyon boul la (r) = 0.1 mèt

Vitès angilè (ω) = 10 rpiblisite/yo

Rechèch: Enèji sinetik wotasyonèl la

Solisyon:

Fòmil moman inèsi a:

I = (2/5) Mesye²

Mwen = moman inèsi (kg m²), m = mas (kg), r = reyon (M)

Moman inèsi boul la:

Mwen = (2/5)(10)(0.1)² = (4)(0.01) = 0.04 kg m²

Enèji sinetik wotasyonèl boul la:

KE = 1/2 I ω² = 1/2 (0.04)(10)² = (0.02)(100) = 2 Joule

4. A 0.5-kg patikil yo vire nan yon vitès angilè konstan de 2 rad/s. Ki enèji sinetik wotasyonèl patikil la si reyon sèk la se 10 cm.

Li te ye:

Mas patikil (M) = 0.5 kg

Reyon boul la (r) = 10 santimèt = 10/100 = 0.1 mèt

Vitès angilè a (ω) = 2 rad/s

Rechèch: Enèji sinetik wotasyonèl la

Solisyon:

Moman inèsi pou patikil yo:

I = Mesye.² = (0.5)(0.1)² = (0.5)(0.01) = 0.005 kg m²

Enèji sinetik wotasyonèl la:

KE = 1/2 I ω² = 1/2 (0.005)(2)² = 1/2 (0.005)(4) = (0.005)(2) = 0.01 Joule

Li piplis

1. Yo aplike yon fòs F sou yon kòd ki vlope otou yon pouli silenn. koupl is 2 Nm ak la moman inèsi is 1 kg m², ki sa ki la akselerasyon angilè nan silenn lan.

Li te ye:

koupl (τ) = 2 Nm

Moman inèsi a (I) = 1 kg m²

Wanted: Akselerasyon angilè silenn lan

Solisyon:

Στ = Mwen α

Στ = koupl nèt, I = moman inèsi, α = akselerasyon angilè

Akselerasyon angilè silenn lan:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s²

2. Yo aplike yon fòs F sou yon kòd ki vlope otou yon pouli silenn. Magnitud fòs la se 10 N, reyon silenn lan se 0.2 m epi moman inèsi a se 1 kg m2, WKi sa ki akselerasyon angilè silenn lan?

Li te ye:

Fòs (F) = 10 N

Reyon silenn lan (R) = 0.2 m

Moman inèsi a (I) = 1 kg m²

Wanted: Akselerasyon angilè silenn lan.

Solisyon:

τ = FR

τ = koupl, F = fòs, R = reyon silenn lan

Koupl:

τ = FR = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Στ = Mwen α

Στ = koupl nèt, I = moman inèsi, α = akselerasyon angilè

Akselerasyon angilè silenn lan:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s²

3. Yo aplike yon fòs F sou yon kòd ki vlope otou yon pouli silenn. Magnitud fòs la se 10 N, reyon silenn lan se 0.2 m epi mas silenn lan se 20 kg m^2,. Wchapo se akselerasyon angilè silenn lan.

Li te ye:

Fòs (F) = 10 N

Reyon silenn lan (R) = 0.2 m

Mas silenn lan (M) = 20 kg

Rechèch: Akselerasyon angilè silenn lan

Solisyon:

τ = FR = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Moman inèsi:

Mwen = 1⁄2 MR² = 1⁄2 (20)(0.2)² = 1⁄2 (20)(0.04) = 0.4 kg m²

Akselerasyon angilè silenn lan:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad/s²

4. Yon blòk 1 kg ki pandye nan yon kòd ki vlope otou yon pouli silenn. Moman inèsi pouli a se 1 kg. m² epi reyon pouli a se 0.2 m. Ki akselerasyon angilè pouli a? Akselerasyon akòz gravite se 10 m/s².

Li te ye:

Moman inèsi pouli (I) = 1 kg m²

Mas blòk (m) = 1 kg

Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²

pwa (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 N

Reyon pouli (R) = 0.2 m

Rechèch: Akselerasyon angilè

Solisyon:

Koupl:

τ = FR = w R = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Moman inèsi:

Mwen = 1 kg m²

Akselerasyon angilè:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s²

5. Yon blòk 1 kg ki pandye nan yon kòd ki vlope otou yon pouli silenn. Mas pouli a se 20 kg. epi reyon pouli a se 0,2 m. Ki akselerasyon angilè pouli a ak gratis tonbe akselerasyon blòk la. Akselerasyon akòz gravite a se 10 m/s².

Li te ye:

Mas pouli (M) = 20 kg

Reyon pouli (R) = 0,2 m

Mas blòk la (m) = 1 kg

Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²

Pwa (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 N

Rechèch: akselerasyon angilè pouli a ak akselerasyon blòk la lè l ap tonbe lib.

Solisyon:

Koupl la:

τ = FR = w R = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Moman inèsi pouli silenn lan:

Mwen = 1⁄2 MR² = 1⁄2 (20)(0.2)² = (10)(0.04) = 0.4 kg m²

Akselerasyon angilè pouli a:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad / s²

Akselerasyon blòk la lè l ap tonbe lib:

a = Rα = (0.2)(5) = 1 m/s²

Li piplis

Moman inèsi patikil la

1. Yon boul 100 gram konekte ak yon bout yon kòd ki gen yon longè 30 cm. Ki moman inèsi boul la alantou aks wotasyon AB a? Pa konsidere mas kòd la.

Li te ye:

Aks wotasyon an nan AB

Mas boul (m) = 100 gram = 100/1000 = 0.1 kg

Distans ant boul la ak aks wotasyon an (r) = 30 cm = 0.3 m

Wanted: Moman inèsi boul la (I)

Solisyon:

Mwen = Mesye² = (0.1 kg)(0.3 m)²

Mwen = (0.1 kg)(0.09 m²)

Mwen = 0.009 kg m²

2. Yon boul 100 gram, m₁, ak yon boul 200 gram, m₂, konekte pa yon tij ki gen yon longè 60 cm. Yo inyore mas tij la. Aks wotasyon an sitiye nan sant tij la. Ki moman inèsi boul la alantou aks wotasyon an?

Li te ye:

Mas boul 1 (m₁) = 100 gram = 100/1000 = 0.1 kg

Distans boul 1 an ak aks wotasyon an (r₁) = 30 santimèt = 30/100 = 0.3 mèt

Mas boul la (m₂) = 200 gram = 200/1000 = 0.2 kg

The distans boul 2 a ak aks wotasyon an (r₂) = 30 santimèt = 30/100 = 0.3 mèt

Rechèch: moman inèsi boul yo

Repons:

Mwen = m₁ r₁² +m₂ r₂²

Mwen = (0.1 kg)(0.3 m)² + (0.2 kg)(0.3 m)²

Mwen = (0.1 kg)(0.09 M²) + (0.2 kg)(0.09 M²)

Mwen = 0.009 kg m² + 0.018 kg m²

Mwen = 0.027 kg m²

3. Yon boul 200 gram, m₁ ak yon boul 100 gram, m_2, konekte pa yon baton ki gen yon longè 60 cm. Inyore mas baton an. Aks wotasyon an sitiye nan boul la m₂Ki moman inèsi boul yo? Pa konsidere mas baton an.

Li te ye:

Mas boul 1 (m₁) = 200 gram = 200/1000 = 0.2 kg

Distans ki genyen ant boul 1 ak aks wotasyon an (r₁) = 60 santimèt = 60/100 = 0.6 mèt

Mas boul 2 (m₂) = 100 gram = 100/1000 = 0.1 kg

Distans ki genyen ant boul 2 ak aks wotasyon an (r₂) = 0 mèt

Rechèch: Moman inèsi boul yo

Solisyon:

Mwen = m₁ r₁² +m₂ r₂²

Mwen = (0.2 kg)(0,6 m)² + (0.2 kg)(0)²

Mwen = (0.2 kg)(0.36 M²) + 0

Mwen = 0.072 kg m²

4. Mas chak boul se 100 gram, konekte pa yon kòd. Longè kòd la se 60 cm epi lajè kòd la se 30 cm. Ki moman inèsi boul la alantou aks wotasyon an? Pa konsidere mas kòd la.

Li te ye:

Mas boul la = m₁ = m₂ = m₃ = m₄ = 100 gram = 100/1000 = 0.1 kg

Distans ki genyen ant boul la ak aks wotasyon an (r₁) = 30 santimèt = 30/100 = 0.3 mèt

Distans ki genyen ant boul 2 ak aks wotasyon an (r₂) = 30 santimèt = 30/100 = 0.3 mèt

Distans ki genyen ant boul 3 ak aks wotasyon an (r₃) = 30 santimèt = 30/100 = 0.3 mèt

Distans ki genyen ant boul 4 ak aks wotasyon an (r₄) = 30 santimèt = 30/100 = 0.3 mèt

Li te ye: Moman inèsi

Solisyon:

Mwen = m₁ r₁² +m₂ r₂² +m₃ r₃² +m₄ r₄²

Mwen = (0.1 kg)(0.3 m)² + (0.1 kg)(0.3 m)² + (0.1 kg)(0.3 mèt)² + (0.1 kg)(0.3 mèt)²

Mwen = (0.1 kg)(0.09 M²) + (0.1 kg)(0.09 m²) + (0.1 kg)(0.09 m²) + (0.1 kg)(0.09 m²)

Mwen = 0.036 kg m²

Moman inèsi yon objè rijid

5. Ki moman inèsi yon baton inifòm ki mezire 2 kg epi ki gen yon longè 2 m? Aks wotasyon an sitiye nan sant baton an.

Li te ye:

Mas baton an (M) = 2 kg

Longè baton an (L) = 2 m

Wanted: Moman inèsi

Solisyon:

Fòmil moman inèsi a lè aks wotasyon an sitiye nan sant tij inifòm long lan:

Mwen = (1/12) ML²

Mwen = (1/12) (2 kg)(2 m)²

Mwen = (1/12) (2 kg)(4 m²)

Mwen = (1/12)(8 kg m²)

Mwen = 8/12 kg m²

Mwen = 2/3 kg m²

6. Ki moman inèsi yon baton inifòm ki mezire 2 kg epi ki gen yon longè 2 m? Aks wotasyon an sitiye nan yon bout baton an.

Li te ye:

Mas baton an (M) = 2 kg

Longè baton rijid la (L) = 2 m

Wanted: Moman inèsi

Solisyon:

Fòmil pou moman inèsi a lè aks wotasyon an sitiye nan yon bout baton an:

Mwen = (1/3) ML²

Mwen = (1/3) (2 kg)(2 m)²

Mwen = (1/3) (2 kg)(4 m²)

Mwen = (1/3)(8 kg m²)

Mwen = 8/3 kg m²

7. Yon silenn solid 10 kg ak yon reyon 0.1 m. Aks wotasyon an sitiye nan sant silenn solid la, jan yo montre l nan figi ki anba a. Ki moman inèsi silenn lan?

Li te ye:

Mas silenn solid la (M) = 10 kg

Reyon silenn lan (L) = 0.1 m

Wanted: Moman inèsi a

Wanted: Moman inèsi a

Solisyon:

Fòmil moman inèsi a lè aks wotasyon an sitiye nan sant silenn lan:

Mwen = (1/2) MR²

Mwen = (1/2) (10 kg)(0.1 m)²

Mwen = (1/2) (10 kg)(0.01 m²)

Mwen = (1/2)(0.1 kg m²)

Mwen = 0.05 kg m²

8. Yon esfè inifòm 20 kg ak yon longè 0.1 m. Aks wotasyon ki sitiye nan sant esfè a montre nan figi ki anba a.

Li te ye:

Mas esfè a (M) = 20 kg

Reyon esfè a (L) = 0.1 m

Wanted: yon moman inèsi

Solisyon:

Fòmil moman inèsi a lè aks wotasyon an sitiye nan sant esfè a:

Mwen = (2/5) MR²

Mwen = (2/5)(20 kg)(0.1 m)²

Mwen = (2/5)(20 kg)(0.01 m²)

Mwen = (2/5)(0.2 kg m²)

Mwen = 0.4/5 kg m²

Mwen = 0.08 kg m²

9. Yon plak rektangilè mens ki peze 2 kg, li gen yon longè 0.5 m ak yon lajè 0.2 m. Aks wotasyon an sitiye nan sant plak rektangilè a jan yo montre l nan figi ki anba a. Ki moman inèsi rektang lan?

Li te ye:

Mas plak rektangilè a (M) = 2 kg

Longè plak la (a) = 0.5 m

Lajè plak la (b) = 0.2 m

Rechèch: Moman inèsi

Solisyon:

Fòmil moman inèsi a lè aks wotasyon an sitiye nan sant plak la:

Mwen = (1/12) M (yon² + b²)

Mwen = (1/12)(2)(0.5² + 0.2²)

Mwen = (2/12)(0.25 + 0.04)

Mwen = (1/6)(0.29)

Mwen = 0.29/6 kg m²

Li piplis