Թեք հարթությունների վրա ուժերի օրինակելի հարցեր և բանաձևեր
1. m = 5 կգ զանգվածով բլոկի վրա գործում է 50 Ն հաստատուն հորիզոնական ուժ։ Բլոկը շարժվում է վերև՝ v o = 4 մ/վ սկզբնական արագությամբ՝ θ թեքության անկյունով (tan θ = ¾) կոպիտ թեք հարթությամբ։ Բլոկի և թեք հարթության մակերևույթի միջև կինետիկ շփման գործակիցը μ k = 0,2 է։ Բլոկը վերջնական կանգ առնելուց առաջ անցնում է…
Ա. 10 մ
Բ. 12 մ
Մոտ 15 մ
Դ. 18 մ
Արևելք 22 մ
w = ձգողականություն
wx = ձգողականության բաղադրիչը x առանցքի վրա
w y = y առանցքի վրա ձգողականության բաղադրիչը
F = հաստատուն հորիզոնական ուժ
Fx = ուժի բաղադրիչը x առանցքի վրա
Fy = ուժի բաղադրիչը y առանցքի վրա
N = նորմալ ուժ
f k = կինետիկ շփման ուժ
w = մգ = 5 (10) = 50 Ն
w x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N
w y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F = 50 Ն
F x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N
N = wy + Fy = 40 + 30 = 70 N
f k = μ k N = 0,2 (70) = 14 N
Կիրառեք Նյուտոնի երկրորդ օրենքը.
ΣF = ma
Fx – wx – f k = ma
40-30-14 = 5 ա
-4 = 5 ա
a = -4/5 մ/ վ²
Օգտագործեք GLBB բանաձևը՝ բլոկի կողմից կանգ առնելուց առաջ անցած հեռավորությունը հաշվարկելու համար։
Հայտնի է.
Սկզբնական արագություն (v₂o ) = 4 մ/վ
Դանդաղում (ա) = -4/5 մ/ վ²
Վերջնական արագություն (v t ) = 0
Հարցված է՝ Անցած հեռավորությունը (վրկ)
Պատասխան՝
v t 2 = v o 2 + 2 որպես
0 = 4 2 + 2 (-4/5) վ
0 = 16 – 8/5 վ
16 = 8/5 վ
16 (5) = 8 վ
80 = 8 վ
վ = 80/8
վ = 10 մետր
Ճիշտ պատասխանը Ա-ն է։
2. Խորանարդը շարժվում է կանգառից երկար թեք հարթությամբ ներքև։ Թեքության առաջին հատվածը հարթ է, իսկ ներքև իջնող հաջորդ հատվածը՝ անհարթ։ Անհարթ հատվածով որոշ ժամանակ շարժվելուց հետո, խորանարդը կանգ է առնում։ Այս դեպքում…
(1) բլոկի վրա կատարված ընդհանուր աշխատանքը հավասար չէ զրոյի
(2) ձգողականության ուժի կատարած աշխատանքը դրական արժեք ունի
(3) գրավիտացիոն ուժի կատարած աշխատանքը հավասար է բլոկի պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությանը
(4) շփման ուժի կատարած աշխատանքը զրոյի հավասար չէ
Քննարկում
Մարմնի վրա գործում են երկու ուժ՝ ձգողականության ուժը և շփումը։
Երբ մարմինն անցնում է հարթ թեք հարթության վրայով, մարմնի վրա ազդում է միայն ձգողության ուժը։ Երբ մարմինն անցնում է անհարթ թեք հարթության վրայով, ձգողության ուժից բացի, մարմնի վրա ազդում է նաև շփման ուժ։
1. Բլոկի վրա կատարված ընդհանուր աշխատանքը զրոյի հավասար չէ։
Եթե ընդհանուր աշխատանքը զրո է, ապա տեղաշարժ չկա։ Բլոկը տեղաշարժ է կրում, ուստի ընդհանուր աշխատանքը զրո չէ։
Հայտարարություն 1-ը ճիշտ է
2. Ձգողականության ուժի կատարած աշխատանքն ունի դրական արժեք
Ձգողական ուժի կատարած աշխատանքը դրական է, քանի որ ձգողական ուժի ուղղությունը (ներքև) նույնն է, ինչ մարմնի տեղաշարժի ուղղությունը (ներքև)։
Հայտարարություն 2-ը ճիշտ է
3. Ձգողական ուժի կատարած աշխատանքը հավասար է բլոկի ձգողական պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությանը, այս դեպքում ձգողական ուժի կատարած դրական աշխատանքը հանգեցնում է բլոկի ձգողական պոտենցիալ էներգիայի նվազմանը։
Հայտարարություն 3-ը ճիշտ է
4. Շփման աշխատանքը զրոյական չէ, քանի որ մարմինը տեղաշարժ է կրում, և տեղաշարժի ընթացքում գործում է շփման ուժ։
Հայտարարություն 4-ը ճիշտ է
Շարժում հարթ թեքված հարթության վրա
3. Անշփում թեք հարթությամբ ի վար սահող խորանարդը կունենա հաստատուն արագացում։
Որովհետև
Շփման բացակայության դեպքում մարմնի արագացումը հավասար է ձգողության ուժի արագացմանը։
Քննարկում
Եթե շփում չկա, խորանարդը սահում է ներքև՝ հաստատուն արագացմամբ։ Ազատ անկման դեպքում մարմինը ընկնում է g արագացմամբ, որտեղ g-ն ձգողության ուժի արագացումն է։
Մինչդեռ, թեք հարթության վրա մարմինը սահում է ներքև՝ gx արագացմամբ, որտեղ gx-ի արժեքը փոքր է ձգողության ուժի արագացումից։ gx-ի արժեքը կախված է նաև թեքության անկյան մեծությունից։
Հարցերի աղբյուրը
SBMPTN ֆիզիկայի հարցեր
