Eðlisfræði í framhaldsskóla

Ef kraftur verkar á hlut með massa m, þá hreyfist hluturinn í beinni línu með hröðuninni a. Sambandið milli kraftsins, massans og hröðunarinnar er tjáð með jöfnunni:

Þetta er jafna annars lögmáls Newtons sem var lærð í X. bekk.

Eðlisfræðileg stærð í snúningshreyfingu sem er eins og resultantkrafturinn í beinni hreyfingu er resultantkraftsmomentið . Eðlisfræðileg stærð í snúningshreyfingu sem er eins og massan í beinni hreyfingu er tregðumómentið . Eðlisfræðileg stærð í snúningshreyfingu sem er eins og hröðunin í beinni hreyfingu er hornhröðunin.

Lesa meira

1. Íhaldssamur stíll
Ef vinnan sem kraftur vinnur þegar hlutur byrjar að hreyfast frá upphafsstöðu sinni þar til hann fer aftur í upphafsstöðu sína er jöfn núlli, þá kallast krafturinn varðveislukraftur.
Hér eru nokkur dæmi um íhaldssama stíl.

1.1. Þyngdarafl
Ímyndum okkur hlut sem hreyfist lóðrétt upp á við þar til hann nær hámarkshæð og færist síðan niður á við í upphafsstöðu sína. Þegar hann hreyfist lóðrétt upp á við vegalengdina h, þá er þyngdarkrafturinn í gagnstæða átt við tilfærslu hlutarins. Þar sem hann er í gagnstæða átt við tilfærslu hlutarins, þá vinnur þyngdarkrafturinn neikvæða vinnu á hlutinn.
W = wh cos (180^o) = – hv = – mgh

Lesa meira

Stöðunúningur er núningskrafturinn sem verkar á yfirborð hluta sem eru í snertingu hver við annan þegar þeir eru kyrrstæðir.

Lesa meira

Hreyfinúningur er núningskrafturinn sem verkar á yfirborð hluta sem eru í snertingu hver við annan þegar þeir eru á hreyfingu.
Ef þú vilt ákvarða stöðugan núningskraft skaltu nota jöfnu 1.5 a. Ef þú vilt ákvarða hreyfifræðilegan núningstuðul skaltu nota jöfnu 1.5 b.

Lesa meira

Hreyfiorka efnis í snúningshreyfingu

Hlutir sem hreyfast í beinni línu hafa hreyfiorka sem hægt er að reikna út með formúlunni:
EK = ½ mV²
Upplýsingar:
EK = hreyfiorka (alþjóðlegar einingar eru kg/m²/s² eða Júl)
m = massi (alþjóðlega einingin er kílógramm, skammstafað kg)
v = hraði (alþjóðlega einingin er metri/sekúnda, skammstafað m/s)
Eðlisfræðilega stærðin í snúningshreyfingu er eins og massi (m) Pada bein hreyfing er tregðumoment (I)Eðlisfræðilega stærðin í snúningshreyfingu er eins og hraði (v) í snúningshreyfingu er hornhraðiÞannig hefur hlutur sem snýst hreyfiorku sem hægt er að reikna út með formúlunni:

Lesa meira

Verkefni um hreyfiorku og eðlisfræði

Ef nettókraftur verkar á hlut, þá verður hluturinn fyrir hröðun (og tilfærslu). Þegar hlutur verður fyrir hröðun breytist hraði hans. Má segja að vinnan sem nettókrafturinn vinnur tengist upphafs- og lokahraða hlutarins.
Vinna sem fastur heildarkraftur vinnur á hlut:
Heildarkraftur (W) = Afleiddur kraftur (F samtals) x tilfærsla (s)
Önnur lögmál Newtons segir að ef heildarkraftur verkar á hlut, þá mun hluturinn upplifa hröðun.

Lesa meira

9 dæmi um viðskiptaspurningar

1. 20 Newton kraftur er beitt á kubb þar til hann færist 2 metra. Vinna sem krafturinn F vinnur á kubbinn er…
Umræða
Það er vitað :
Kraftur (F) = 20 N
Færsla (s) = 2 metrar
Horn = 0 (stefna kraftsins er sú sama og stefna tilfærslunnar eða stefna kraftsins fellur saman við stefnu tilfærslunnar þannig að hornið sem myndast af kraftinum og tilfærslunni er núll)

Lesa meira

Fyrsta skilyrðið fyrir jafnvægi stífs hlutar :
Önnur lögmál Newtons segir að ef aflkrafturinn sem verkar á hlut (hluturinn telst vera ögn) er ekki jafn núlli, þá mun hluturinn hreyfast með fastri hröðun þar sem stefna hreyfingar hlutarins er sú sama og stefna aflkraftsins. Ef aflkrafturinn er núll, þá er hluturinn kyrrstæður eða hluturinn hreyfist með föstum hraða.

Lesa meira

Að skilja
Stífur hlutur telst vera samsettur úr mörgum ögnum og massi hlutar er summa massa hverrar agna sem mynda hlutinn. Massamiðjan er punktur á hlut þar sem massi allra agna sem mynda hlutinn telst vera einbeittur á þeim punkti.

Formúla
Gert er ráð fyrir að hver stífur hlutur sé samsettur úr mörgum ögnum, sem hver um sig er jafn langt frá hinni. Til að einfalda útleiðingu formúlunnar fyrir ákvörðun massamiðjunnar er einföldun gerð með því að gera ráð fyrir að stífur hlutur samanstandi aðeins af tveimur ögnum. Þessar tvær agnir má kalla stíft hlutakerfi.

Lesa meira

Skoðið einnig dæmi um þyngdarpunktsspurningar

Að skilja þyngdarpunktinn
Stífur hlutur er talinn vera samsettur úr mörgum ögnum vegna þessa þyngdarkraftur sem verkar á hverja af þessum ögnum. Með öðrum orðum, hver ögn hefur sína eigin þyngd. Þyngdarpunktur hlutar er punktur á eða í kringum hlutinn þar sem þyngd allra hluta hlutarins er einbeitt.

Ef hlutur er einsleitur (þéttleiki sumra hluta er sá sami eða hluturinn er úr svipuðum efnum) og lögun hlutarins er samhverf (til dæmis ferningur, rétthyrningur, hringur) þá fellur þyngdarpunktur hlutarins saman við massamiðju hlutarins sem er staðsett í miðju hlutarins. Fyrir þríhyrning er massamiðjan staðsett á 1/3 af h, þar sem h = hæð þríhyrningsins.

Lesa meira