Центрден тартқыш күш сұрақтарының 4 мысалы
1. Массасы 200 грамм болатын зат жеңіл арқанға байланып, содан кейін келесі суретте көрсетілгендей, 5 рад с –1 тұрақты бұрыштық жылдамдықпен көлденеңінен айналдырылады . Егер арқанның ұзындығы l = 60 см болса, онда затқа әсер ететін центрден тепкіш күштің шамасы...
A. 0,3 N
B. 0,6 N
C. 3 N
D. 6 N
Шығыс 30 N
Талқылау
Белгілі болғандай:
Заттың массасы (м) = 200 грамм = 200/1000 кг = 2/10 кг = 0,2 кг
Бұрыштық жылдамдық (ω) = 5 радиан/секунд
Арқанның ұзындығы = дөңгелек жолдың радиусы (r) = 60 см = 60/100 метр = 0,6 метр
Сұрақ: Денеге әсер ететін центрден тепкіш күштің шамасы ....
Жауап:
Центрден тепкіш күш - бұл дененің центрден тепкіш үдеуін тудыратын нәтижелік күш. Центрден тепкіш күштің формуласы:
∑ F = ma s
∑ F = mv 2 /r = m ω 2 r
Сипаттамасы: ∑ F = центрге тартқыш күш, m = дененің массасы, v = тангенциалды жылдамдық, ω = бұрыштық жылдамдық, r = шеңбер жолының радиусы.
∑ F = m ω 2 r = (0,2)(5) 2 (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Ньютон
Дұрыс жауап - C.
2. Оқушы жіптің ұшына байланған тасты айналдырады. Тас жоғарыда көрсетілгендей көлденең айналады. Егер тастың айналу жылдамдығы екі еселенсе, центрге тартқыш күш... болады.
A. 6 рет түпнұсқа
B. 5 рет түпнұсқа
C. 4 рет түпнұсқа
D. тағы 2 рет
E. 2 рет түпнұсқа
Талқылау
Белгілі болғандай:
Тас массасы = м
Тас жылдамдығы = v
Арқанның ұзындығы = радиус = r
Сұрақ: Егер жылдамдық екі еселенсе, центрден тартқыш күш... болады.
Жауап:
Егер жылдамдық екі еселенсе, онда центрден тартқыш күш келесідей болады:
Центрден тепкіш күш бастапқы күштен 4 есе артады.
Дұрыс жауап - C.
3. Тегіс жолдағы қисық жол автомобильдің максималды 10 мс –1 жылдамдықпен өтуіне арналған . Шиналар мен жол арасындағы үйкеліс коэффициенті 0,5, ал жолдың қисықтық радиусы R м. Сонда R мәні .... (g = 10 мс –2 ) болады.
A. 7,5 метр
B. 8,0 метр
C. 10 метр
D. 15 метр
Шығыс 20 метр
Талқылау
Белгілі болғандай:
Жылдамдық (v) = 10 м/с
Шина мен жол арасындағы үйкеліс коэффициенті (μ s ) = 0,5
Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с 2
Сұрақ: Жолдың қисықтық радиусы (R метр)
Жауап:
Автокөлік бұрылған кезде оған әсер ететін жалғыз көлденең күш - статикалық үйкеліс . Статикалық үйкелістің формуласы:
4. Төмендегі суретте көрсетілгендей, көлік жолдың М позициясындағы бұрылыста жүріп келеді.
Доңғалақтар мен жол арасындағы статикалық үйкеліс коэффициенті 0,4-ке тең (гравитациялық үдеу 10 м/с -2 ). Автокөліктің жолдан шығып кетуіне жол бермеу үшін рұқсат етілген максималды жылдамдық...
A. √10 мс-1
B. 2 √ 10 мс -1
C. 4 √ 10 мс -1
D. 5 √ 10 мс -1
E. 6 √ 10 мс -1
Талқылау
Белгілі болғандай:
Статикалық үйкеліс коэффициенті (μ s ) = 0,4
Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с 2
Қисықтық радиусы (R) = 40 метр
Сұрақ қойылды: максималды жылдамдық (v)
Жауап:
Бірқалыпты шеңберлі қозғалыстағы Ньютонның екінші қозғалыс заңы
Ақпарат :
ΣF = центрден тепкіш күш = нәтижелік күш = жалпы күш, m = дененің массасы, a s = центрден тепкіш үдеу, v = сызықтық жылдамдық, R = қисықтық радиусы
Центрден тепкіш күш
Центрге тартқыш күш - дөңгелек жолдың центріне бағытталған нәтижелік күш. Автокөлік шеңбер бойымен қозғалғанда, центрге бағытталған жалғыз күш - статикалық үйкеліс, сондықтан статикалық үйкеліс - центрге тартқыш күш.
Статикалық үйкеліс күшінің формуласы:
Ақпарат :
μ s = статикалық үйкеліс коэффициенті, w = заттың салмағы, m = заттың массасы, g = ауырлық күшіне байланысты үдеу.
Максималды жылдамдықты (v) есептеңіз:
Дұрыс жауап - C.
Сұрақ көзі:
Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары
